UWB煤矿定位系统
UWB精确定位系统解决方案

UWB精确定位系统解决方案UWB精确定位系统是一种基于超宽带(Ultra-Wideband)技术的定位系统,可以实现高精度的定位和跟踪。
在UWB精确定位系统中,通过发送和接收极短而带宽很大的脉冲信号,利用近场传感器进行信号捕获和处理,从而实现对目标位置的精确定位。
1.脉冲发射器和接收器:脉冲发射器用于发送超短脉冲信号,而脉冲接收器则用于接收和处理收到的信号。
这些设备需要具备高带宽和低时延的特点,以满足高精度定位的需求。
2.多天线系统:为了实现精确定位,UWB系统通常采用多天线系统。
通过使用多个接收天线,可以实现信号的多径传播和多普勒效应的检测,从而提高定位精度。
3. 信号处理算法:UWB精确定位系统依赖于复杂的信号处理算法来提取脉冲信号的到达时间差(Time Difference of Arrival,简称TDOA)和多普勒效应等信息。
这些算法需要考虑信号传播路径的多样性、噪声的影响以及时延的测量等问题,以实现高精度的定位。
4.定位引擎:定位引擎是UWB精确定位系统的核心组件,用于根据接收到的信号和信号处理算法的结果计算目标的位置。
定位引擎需要具备高性能的处理能力和实时性,以满足对于高精度定位的要求。
5.定位参考点:为了实现精确的定位,UWB精确定位系统通常需要在环境中设置一些定位参考点。
这些参考点可以通过精确测量其位置坐标,并与定位引擎进行校准,从而提高整个系统的定位精度。
UWB精确定位系统可以应用于多个领域,包括室内定位、车辆定位、物体跟踪和安防监控等。
在室内定位领域,UWB精确定位系统可以利用多径传播的特点,实现对复杂环境中目标位置的高精度定位,例如用于室内导航、人员追踪和无线电子支付等应用。
在车辆定位领域,UWB精确定位系统可以实现对车辆位置的高精度定位和跟踪,可应用于自动驾驶和交通管理等领域。
在物体跟踪和安防监控领域,UWB精确定位系统可以实现对于物体位置的高精度测量和实时跟踪,可用于刑侦破案、救援搜寻和工业监控等应用。
煤业公司矿井人员定位系统技术方案

3
数据导出
查询到的历史轨迹数据应支持导出功能,可导出 为Excel或其他格式文件进行保存和分析。
考勤管理功能
班次设置
系统应支持班次设置功能,可 根据矿井工作制度灵活配置班 次,满足不同班次人员的考勤
需求。
考勤记录
系统应实时记录人员的考勤状 态,包括上班、下班、迟到、 早退等,为矿井人员管理提供 准确数据。
实时监控
系统能够实时监控矿井内人员的位置和动态,确 保人员安全。
紧急救援
一旦发生事故,系统可迅速定位到被困人员位置 ,提高救援效率。
安全预警
通过对人员分布、移动轨迹等数据的分析,系统 可提前发现潜在安全隐患。
优化矿井工作流程
自动化管理
01
系统实现矿井人员考勤、调度等工作的自动化管理,提高工作
效率。
为确保系统稳定性,采用可靠的备用电源 方案,并对关键硬件设备进行冗余设计。
软件设计
定位算法
研发高效、准确的定位算法,对从定位基站接收 到的信号进行处理,实现人员位置的实时解算。
人机交互界面
设计直观易用的人机交互界面,使矿井管理人员 能够方便地查看人员位置、系统运行状态等信息 。
数据管理与分析软件
开发专用软件,用于管理定位系统产生的数据, 包括人员位置信息、基站状态等。同时,对数据 进行挖掘分析,为安全管理提供决策支持。
多场景适应
实时定位功能应适应矿井内各种复 杂环境,包括巷道、工作面、设备 等不同场景,确保定位稳定可靠。
历史轨迹查询功能
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轨迹回放
系统应支持历史轨迹的回放功能,可查询并显示 人员在矿井内的历史移动轨迹,为安全管理提供 数据支持。
时间段选择
历史轨迹查询应支持自定义时间段选择,可根据 需要查询特定时间段内的人员移动轨迹。
UWB定位系统介绍

UWB定位系统介绍UWB(Ultra-Wideband)定位系统是一种利用超宽带无线电技术进行室内定位的系统。
相比传统的定位系统,UWB定位系统具有更高的定位精度、更高的可靠性和更大的容量。
UWB技术是一种无线电通信技术,其工作原理是利用在超宽带频谱范围内传输短脉冲信号。
UWB系统发送特定的短脉冲信号,通过测量该信号的到达时间和信号传播速度,可以确定发送器和接收器之间的距离。
此外,UWB系统还可以通过测量信号的幅度衰减来确定目标的方向。
这种特殊的信号传输方式使得UWB定位系统具有更高的精度和准确度。
UWB定位系统有多种应用场景,包括室内定位、物体追踪和位置识别等。
在室内定位领域,UWB定位系统可以实现对人员和物体的精确定位和追踪。
通过在建筑物内部部署多个UWB设备,可以实现对特定区域的实时监控和定位,例如大型仓库、医院、机场等。
此外,UWB定位系统还可以应用于物体追踪领域,如车辆定位跟踪、无人机定位跟踪等。
1.高精度定位:UWB技术可以实现亚厘米级的高精度定位,远远超过了其他无线定位技术,如WiFi、蓝牙等。
这种高精度定位对于需要精确定位的应用场景非常重要。
2.抗干扰能力强:UWB技术在传输过程中使用短脉冲信号,这种信号传输方式具有抗干扰能力强的特点。
即使在噪声较大的环境下,UWB定位系统仍然能够提供准确可靠的定位结果。
3.大容量:UWB技术的带宽较大,可以同时支持多个定位设备的工作。
这种大容量特性使得UWB定位系统在高密度环境中的应用更加可行,如人员密集的商场、体育馆等。
4.低功耗:与其他定位技术相比,UWB技术具有较低的功耗。
这使得UWB定位系统可以应用于电池供电的设备上,如可穿戴设备、物联网设备等。
尽管UWB定位系统具有许多优点,但目前还存在一些挑战和限制。
首先,UWB技术的硬件要求较高,需要较为复杂的电路和算法来实现精确的定位。
其次,UWB系统在大范围的运用中可能会受到频率干扰和多径效应等影响,从而导致定位误差。
uwb定位技术的原理及应用详解

UWB定位技术的原理及应用详解1. UWB定位技术简介UWB(Ultra-Wideband)定位技术是一种通过发送短脉冲信号并利用信号的时间延迟测量来实现精确定位的无线通信技术。
它具备高精度、高抗干扰性和高可靠性等特点,被广泛应用于室内定位、无人车导航、物品追踪等领域。
2. UWB定位技术的原理UWB定位技术的原理基于信号的时间延迟测量和多路径传播。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:2.1 发送短脉冲信号UWB定位系统通过发送短脉冲信号,这些脉冲信号具有极宽的带宽(一般超过500MHz)。
短脉冲信号的带宽决定了其时间分辨率,从而影响定位系统的精度。
2.2 接收信号接收器接收到发送信号后,对信号进行采样并记录下信号的时间信息。
接收器通常配备多个天线,以便同时接收到来自不同方向的信号。
2.3 多径传播在室内环境中,信号在传播过程中会经历反射、散射和衍射等多径效应。
这些多径传播现象会导致信号在到达接收器时存在多个路径,即多个到达时间。
2.4 时间延迟测量通过测量信号的到达时间差,即多径传播路径之间的时间延迟,可以推算出发送端与接收端之间的距离。
根据距离和接收器位置,可以确定待定位对象的位置。
3. UWB定位技术的应用UWB定位技术在多个领域具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:3.1 室内定位UWB定位技术在室内定位中表现出色。
通过将UWB定位系统部署在建筑物内部,可以实现对人员和物品的实时定位,方便管理和调度。
它在大型商场、展览馆、医院等场所的定位需求中得到了广泛应用。
3.2 无人车导航UWB定位技术在无人车导航中起到重要作用。
通过在车辆和周围环境中部署UWB定位系统,可以提供高精度的定位和导航服务,使得无人车在复杂环境中能够准确感知和定位。
3.3 物品追踪利用UWB定位技术,可以准确追踪和定位移动物体。
例如,在物流仓库中,可以通过在物品上安装UWB标签并配备UWB定位系统,实时追踪和监控物品的位置和状态,提高物品管理的效率和准确性。
uwb定位系统原理

解密UWB定位系统:原理及应用UWB定位系统是一种高精度的定位技术,也是现代无线通信领域的热门话题。
本文将为您详细介绍UWB定位系统的原理和应用。
UWB定位系统的原理是利用超短脉冲信号在空间中传输的时间来计算距离。
这种信号在天线之间传输时会受到多径干扰,例如反射、多
次反射等。
为了减小这种干扰,UWB定位系统使用了多个接收器和发射器来形成超定向性锥形波束,从而准确地确定目标位置。
同时,UWB定位系统具有扩频技术的特点,可以在低功率下实现高数据速率的传输,具有较高的抗干扰能力。
UWB定位系统的应用领域十分广泛。
在室内定位领域,UWB定位系
统可用于实时跟踪人员或设备的位置,应用于物流、工业、医疗等领域,提高了生产效率和安全性。
在智能家居领域,UWB定位系统可用于智能门锁、远程控制等方面,实现更智能化、互联化的家居生活。
在
汽车领域,UWB定位系统可用于智能防盗、行车记录等方面,提高了汽车的安全性。
总之,UWB定位系统是一种重要的无线通信技术,可以在多个领域应用。
通过深入理解其原理和应用,可以帮助我们更好地认识和应用
这一技术,推动科技进步并为生活和工作带来便捷。
联合UWB和IMU的矿井内实体定位及语义地图构建系统

联合UWB 和IMU 的矿井内实体定位及语义地图构建系统郑桂锋,徐浩恺,胡雄杰,韦焯淇(桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004)摘要:煤矿开采包括地面开采和地下开采两种方式,在全世界,地下开采方式占60%,矿井作业依然普遍。
为保证矿井下作业人员的安全,需要实时掌握井下人员的位置情况,传统的GPS 在矿井环境下由于信号衰减太大已经不再适用。
为解决矿井环境下人员的稳定定位、安全保障问题,本文提出了一种联合UWB 和IMU 器件的矿井内实体定位及语义地图构建系统,介绍了系统总体构成、系统实现的功能和系统各部分的原理及技术实现方法。
该系统可以实现矿井下人员的稳定定位,具备一键SOS 功能、物理实体的语义地图构建功能,在平时,井下作业人员基于所构建的语义地图可以更高效地工作;在发生危险时,能让相关人员及时地获取到遇险人员的位置信息。
关键词:矿井定位;UWB ;IMU ;语义地图中图分类号:TD302文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)05-0248-02开放科学(资源服务)标识码(OSID ):1引言随着无线传感网络和无线通信知识的逐步完善,各类定位系统得到了快速发展。
目前,GPS 卫星定位能够满足人们大部分户外定位的需求,但是矿井环境错杂,电磁波传输损耗严重,并不能实现精确有效的定位,并且矿井一旦发生安全事故,矿井内人员的位置信息就十分重要,这一点是卫星定位所不能完成的。
目前,矿井内部大多采用射频识别以及无线网络来实现对人员的监测以及定位,但是大多存在信号损耗严重,可检测距离短,精度不高等问题,并非真正意义上的高精度定位系统,这将会导致发生事故时不能精确得到人员的位置信息。
因此,本文章提出了一种基于UWB 和IMU 的矿井内实体定位及语义地图构建系统。
超宽带(UWB )定位系统是一套基于架设基站的独立的定位系统,不依赖于GPS ,可独立实现精准的室内定位,结合UWB 技术的优势,利用UWB 构建一套针对矿井环境的系统,可以很好地解决矿井环境下人员的稳定定位、安全保障问题[3]。
219391003_基于UWB技术定位系统在地下金属矿山的应用

世界有色金属 2023年 3月下24C omputer automation计算机自动化基于UWB 技术定位系统在地下金属矿山的应用樊国芳,张 琦(中国华冶杜达矿业有限公司,北京 100000)摘 要:地下有色金属矿山的井下分层多,采矿作业人员分布较为分散,采矿设备流动性大,在复杂的井下环境中,存在较大的危险性。
矿井安全六大系统中人员定位系统的应用,可以使调度中心可对作业人员和机电车辆的位置进行实时的掌握,在方便调度提高生产效率和提高地下矿山安全生产保障能力的同时,井下发生事故时受困人员也有了相对具体的位置信息。
本文介绍了各种定位技术的比较和基于UWB技术人员定位系统在有色金属矿山的应用,对同类矿山有一定的借鉴作用。
关键词:UWB技术;人员定位;金属矿山中图分类号:TD76 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)06-0024-3Application of positioning system based on UWB technology in underground metal minesFAN Guo-fang, ZHANG Qi(China Huaye Duda Mining Co., Ltd,Beijing 100000,China)Abstract: There are many underground layers in underground non-ferrous metal mines, the distribution of mining operators is relatively scattered, and the mobility of mining equipment is large. In the complex underground environment, there is a greater risk. The application of the personnel positioning system in the six major systems of mine safety enables the dispatching center to grasp the positions of the operators and electromechanical vehicles in real time, which facilitates dispatching, improves production efficiency and improves the safety production guarantee capability of underground mines, while accidents occur underground. The trapped people also have relatively specific location information. This paper introduces the comparison of various positioning technologies and the application of UWB-based technician positioning system in non-ferrous metal mines, which has a certain reference for similar mines.Keywords: UWB technology; personnel positioning; metal mine收稿日期:2023-01作者简介:樊国芳,男,生于1992年,汉族,河北井陉人,专科,研究方向:矿山机电。
uwb定位技术原理介绍

UWB定位分析平台为化工厂、露天煤矿、焦化厂、智慧工厂提供高精度的人员和资产定位方案;
UWB定位精度高达10cm,根据应用场景,随需而变,提供四种定位模式:
1) 三维定位:区域内至少部署4台定位基站,实现三维空间内的精准定位。
2) 二维定位:区域内至少部署3台定位基站,实现二维平面的精准定位。
3) 一维定位:区域内至少部署2台定位基站,实现一维线性定位,适用于走廊、通道、隧道等狭长区域。
4) 零维定位:即存在性感知。区域内安装1台定位基站,实现区域内人员资产的存在性感知,适用于小型房间等区域。
1) 定位基站:基站Байду номын сангаас过超宽带通信技术、智能感知技术、物联网技术与定位标签进行实时通信,实现标签的定位功能。
2) 定位标签:携带标签的人员或者资产通过发射超宽带通信信号与基站相互通信,使标签自身被定位。
3) 定位引擎:基站实时将原始数据发送给定位引擎。定位引擎通过大数据分析技术和定位算法,实时计算标签的坐标位置。
4) 显示终端:通过大数据分析技术和定位算法所计算出的标签坐标展现于显示终端。显示终端可能是PC、平板电脑、手机、或者大屏。
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U W B煤矿定位系统 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
U W B煤矿定位系统1、UWB煤矿定位系统简介
煤矿定位管理系统也叫做矿山人员定位管理系统或者矿井定位系统一般集人员考勤、区域跟踪定位、日常管理、轨迹追溯、电子围栏为一体的综合性运用系统。
每个矿工携带一个UWB标签,在矿山作业时能为预先安装在矿道内的定位基站,定位基站采集人员的移动位置信息,并上传到定位引擎系统进行计算和呈现,使管理人员能够随时掌握人员的运动轨迹,以便于进行合理的调度管理。
一旦意外事故发生,救援人员可根据该系统所提供的人员分布数据、图形,迅速了解有关人员的精确位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。
目前该系统已经逐步从人员识别扩展到设备识别等方面。
2、UWB煤矿定位系统方案设计
矿山人员定位(煤矿定位)管理系统包括定位标签、定位基站、UWB腕带、定位引擎、大数据平台等。
因此,在设计方案时,除了考虑其功能外,在稳定性、可靠性、抗干扰能
力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。
项目方案采用现有成熟的以太网和POE供电的方式为主传输平台,和相应的定位基站、人员UWB定位标签等设备与系统挂接,通过将采集的定位标签的位置信息进行后台数据交换从而实现作业人员的跟踪定位和安全管理。
系统总体设计主要体现在:
实现矿山作业人员进出的有效识别和监测监控,使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”,实现数字化矿山/隧道人员管理的目标。
为矿山管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控、轨迹图、电子围栏、位置告警等多方面的管理信息,一旦发生安全事故,可以迅速定位到工作人员最后的精确定位地点及其数量,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。
轻松联网,BS结构,轻松实现广阔地域联网监控
2.1UWB煤矿定位系统原理
矿山人员定位(煤矿定位)管理系统是由地面监控中心主计算机在系统软件支持下,通过数据传输接口和沿巷道铺设的通讯光/电缆,定时对安装的UWB定位基站进行数据巡检和信息采集,定位基站将自动采集有效识别距离内的UWB标签的信息,并根据系统指令,通过传输网络将相关数据传送至地面中心站。
数据信息经分析处理后,将人员(或机车等移动目标)动态分布在主计算机界面中得以实时反映,从而实现安全状态在矿井数字化管理的目的。
遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则,将UWB标签视为必要工牌,按准许上岗人员实行“一人一卡”制。
根据矿井监测需求,在坑道、作业面等地点安装具有进出方向、时间识别能力的定位基站,并通过光纤数据传输接口相互连接为高速工业以太网,从而构成完整通讯线路。
矿井生产单位输入工作人员相关信息后,向工作人员颁发UWB标签卡。
系统记录该UWB标签卡相对应人员的基本信息,包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等基本信息。
进入坑道的工作人员必须随身定位标签,当持卡人员经过设置定位基站的地点时被系统识别,系统将读取该标签号信息,通过系统传输网络,将工作人员通过的路段、时间、坐标信息等资料传输到地面监控中心进行数据管理,并可同时在地理信息大屏幕墙上出现提示信息,显示通过人员的姓名。
对进入电子围栏区域的工作人员,系统将自动报警,安全监控中心值班人员接到报警信号,立即执行相关安全工作管理程序。
生产单位可根据生产计划,对该标签卡进行授权管理。
授权范围包括:该员工可以准入的坑道或作业面。
为防止无关人员和非法人员进入坑道或作业面,系统设置该卡准入坑道或作业面的时效管理模块及卡的失效、报失等。
坑道一旦发生安全事故,监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况,救险队使用接受装置,在10-30米的范围内方便探测遇险人员的位置,便于救护工作的安全和高效运作,便于事故救助工作的开展。
系统可自动生成工作流程的统计与管理等方面的报表资料,提高管理效益。
2.2UWB煤矿定位系统功能及特点
任一时间查询并显示某个地点的人数、分布情况及身份。
查询一个或多个人员现在的实际位置、活动轨迹。
记录有关人员在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息,可以督促和落实重要巡查人员是否按时、到点的进行实地查看,或进行各项数据的检测和处理,从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故。
可对出入井人员进行统计,实现矿矿井人员考勤记录,建立并打印人员出入井的各种信息报表(如:矿井时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等),方便管理人员的查询与管理。
定位平台和定位基站可以局域网方式联网运行,使网上所有终端在使用权限范围内实现信息多点共享,供多个矿井各部门及领导同时在不同地点共享监测信息、系统综合分析信息、查询各类数据报表。
对于指定的电子围栏禁区,如果有非授权人员进入,实时声音报警,并显示进入禁区的人数及身份,人员轨迹。
一旦发生各类事故,监控中心上立即能显示出事故地点的携卡人员数量、人员信息,人员位置等信息,大大提高抢险效率和救护效果。
UWB标签与定位基站失去联系时,仍能独立工作,自动存储人员监测数据。
●采用TDOA定位算法优化系统数据处理能力;
●高度自动化,自动监测、统计、分析信息,整个过程无需人为干涉;
●基于GIS技术的地理信息显示、查询系统;
●完善的数据分析能力;
卓越的识别性能
●高度的识别可靠性,100%的前端识别率;
●识别距离远(地面识别距离可达100米);
●极高的防冲突性(每个检测点可最多同时识别10000个人员);
●高度的识别稳定性;
●快速的识别速度
●定位精度高,达到10cm
●环境适应性:高抗干扰性,对干扰源、周界环境无特殊要求;
●安装方便性:定位基站一体化结构设计,采用POE供电;
●运行可靠性:内部电路高度集成化,器件故障率最小化。
电气特性
●超低功耗,无线标签在不更换电池的情况下可连续正常工作3年;
●方便性、安全性,定位标签无须外接矿灯电源,超长待机时间;
●无辐射,对人体和环境无任何影响,更安全更健康。