煤矿设备、车辆和人员定位系统

项目背景

露天煤矿具有覆盖范围广、设备机动性强、人员活动灵活等特点，随着矿山规模和产量的不断扩大，生产设备和人员的数量也在不断增加，对设备（特别是车辆）和人员进行实时定位跟踪管理显得十分必要。

露天煤矿运输工作量大、道路分布复杂、驾驶工作枯燥、车辆载重大、受气候影响大，容易发生车辆事故。由于重型卡车车体庞大，小车与之相差悬殊，一旦发生事故，后果极其严重。重型卡车右侧盲区大，特别在天气恶劣时，容易在道路分布复杂的地段发生侧翻、追尾等事故。所以，加强露天煤矿车辆的定位管理对于降低安全事故隐患、提高生产效率至关重要。

露天煤矿作业区内人员在露天活动是非常危险的，一方面容易被大型作业装备伤害，另一方面容易因对现场作业情况不了解误入危险场所（如爆破波及范围）。露天煤矿存在诸多需要人员在露天作业的环节，如紧急抢修、爆破打孔等，即使在重型车辆密集的位置，人员离开车辆的情况也是不可避免的。所以露天煤矿需要人员精确定位管理手段，保障露天活动人员的生命安全。

除了车辆等大型设备和人员位置监测外，露天煤矿在车辆、人员其他方面的管理手段智能化程度也比较落后，例如：目前露天煤矿仍不能准确跟踪统计每个时段在采区作业的车辆和人数，上级监管部门不能对矿区的车辆和人数超限问题进行实时监督；露天煤矿作业车辆的交接班工作非常重要，矿上一般会为运输作业车辆制定严格的交接班制度，但由于缺少智能化的监督管理手段，顶班、替班等违规交接班情况时有发生，导致接班人员对当前运输任务和线路认识不清，形成重大安全隐患。在生产自动化、智能化程度不断提升、产量不断提高的大背景下，车辆和人员管理手段的落后严重制约了露天煤矿平稳、健康发展。

随着定位和通讯技术的飞速发展，目前部分露天煤矿已经将自动化调度系统运用到日常的生产管理中，但系统只能进行设备的监控与调度，没有实现人员和设备统一定位监控管理，而且这类系统价格普遍较为昂贵，难以有效大范围推广。研究适合露天煤矿现场应用，成本可控，可以灵活部署的露天煤矿大型装备（尤其是车辆）和人员精确定位管理系统，具有重要的现实意义。

本方案根据露天煤矿车辆等大型设备和人员的作业特点，综合运用计算机技术、现代通讯技术、全球卫星定位技术、系统工程理论和最优化技术等先进手段，设计了露天煤矿车辆及人员定位管理系统。系统充分结合露天煤矿的实际使用需求，实现了车辆、大型设备定位、人员定位、生产监控、指挥管理等功能。

人员定位终端设备通过定位天线接收GPS/北斗/伽利略的定位信号，经过CPU主控器处理，计算出人员进入该区域的日期、时间、经纬度、行走方向等定位数据，通过4G/5G等方式将数据传输至云平台，平台对收到的定位数据信息进行存储和分析处理，并在GIS地图中进行显示，可通过电脑、PAD、手机等终端进行显示。

系统功能详解

数据统计：可在线统计离线人员数、离线车辆数、离线物资数、离线基站数、SOS未处理数、低电量报警数、进入区域告警、 当前接收报文、统计更新时间。

即时通讯栏：用户可通过输入标签ID进行搜索，向指定的标签下发文字信息。

在线人员信息栏：在线人员信息栏和统计数据中的在离线人员数是一样的，用户可以点开统计数据中的在离线人员数查看数据，也可以在在线人员信息栏更直观地看到有哪些人在线，哪些人离线，在线人员优先展示。

同时在线人员信息栏还可以查看人员的详细信息，点击某一条数据可以看到如民族、性别、当前坐标、电话、设备电量、海拔高度、更新时间以及下发指令如蜂鸣、更新坐标或者下发文字指令。

背景图地图：背景图地图可以用来显示在线设备的具体地点。

设备管理：设备管理在包含标签管理、基站管理、实时电量以及历史电量。

标签管理：标签管理页面包含状态、设备编号、绑定对象、电量、佩戴高度、频率、版本、设备类型、更新时间。用户可以通过搜索标签ID来搜索标签，也可以根据类型、部门分类搜索标签，同时可以对标签数据进行刷新、新增、修改、删除和导出表格等操作。

基站管理：基站管理页面可以搜索基站的具体信息。用户可以通过搜索基站ID来搜索基站信息，同时对基站进行新增、删除、修改、刷新等操作。

实时电量：实时电量页面展示标签的电量状态，展示信息有姓名、标签ID、标签频率、电量、更新时间、电量状态。用户可通过编号或姓名搜索标签，同时也可以刷新页面或者导出表格信息。

历史电量：历史电量页面展示信息有序号、标签ID、电量、电量状态、时间，用户可以通过编号或者姓名搜索标签的信息，也可对其进行刷新、删除、导出表格、电量分析等操作。

卫星定位：卫星定位由URT数据、差分基站组成。

URT数据：URT数据的展示页面，包含序号、设备编号、维度、经度、GPS状态、卫星数、海拔高、差分站ID、卡号、电量、更新时间等数据。用户可通过输入编号或者姓名搜索设备，查看设备的具体信息。用户也可进行刷新、删除导出表格等操作。

差分基站：差分基站的展示页面，包含序号、基准站编号、状态、经度、维度、高程、X坐标、Y坐标、层、覆盖距离、端口、4G卡地址、4G卡端口、更新时间等数据。用户可通过输入基站编号来搜索差分基站，查看差分基站的具体信息。用户可以对其进行删除刷新等操作。

围栏管理：围栏管理包括绘制围栏、围栏列表、巡检设置、巡检记录、监控配置等选项。

绘制围栏：用户可根据需要选择对应的图层、围栏类型、关联对象、区域名称、围栏高度、围栏坐标等数据。

围栏列表：围栏列表展示信息包括序号、图层、围栏类型、关联对象、围栏名称、有效范围、形状、生效时间、失效时间、添加时间、颜色以及高度。用户可通过输入围栏类型来搜索围栏，同时对其进行刷新、删除、修改导出表格等操作。

巡检设置：巡检设置展示信息包含名称、最晚巡检时间、巡检顺序、标签ID、停留时间、要求巡检次数、添加时间。用户可进行修改或者刷新等操作。

巡检记录：巡检记录展示信息包含序号、姓名、设备ID、区域名称、区域序号、进入时间、出去时间、停留时间、是否完成巡检、添加信息。用户可通过输入设备ID进行搜索巡检记录，也可进行刷新、删除、导出表格，设置每页行数等操作。

监控配置：监控配置展示信息包含ID、区域绑定、设备用户名、设备密码、设备IP、X坐标、Y坐标、Z坐标、所在楼层、视频名称、添加时间。用户可通过输入名称来搜索监控配置信息。也可对其进行刷新、新增、修改、删除等操作。

告警管理：告警管理包含告警汇总、实时告警、历史告警、离线告警。

告警汇总：告警汇总展示信息包含序号、警告类型、设备ID、处理情况、处理状态、更新时间、备注。用户可通过输入编号或者姓名来搜索告警信息，也可以通过选择告警类型、处理状态分类搜索，用户也可对数据进行刷新、处理、删除、导出表格等操作。

实时告警：实时告警展示信息包含区域、名称、部门、标签ID、进入时间。用户可通过输入编号或姓名进行查询告警信息，也可对数据进行刷新、删除、导出表格等操作。

历史告警：历史告警展示信息包含序号、区域、名称、部门、标签ID、进入时间、出去时间、停留时长、备注。用户可通过输入编号或姓名来查询来历史告警信息，也可对数据进行刷新、删除、导出表格等操作。

离线告警：离线告警数据展示信息包含序号、标签ID、姓名、部门、时长、记录时间。用户可通过输入编号或姓名来查询离线告警信息，也可对数据进行刷新、删除、导出表格等操作。

历史轨迹：历史轨迹包含轨迹数据、经纬数据、查询轨迹。

轨迹数据：轨迹数据展示信息包含序号、标签ID、X坐标、Y坐标、Z坐标、层、时间。用户可通过输入编号或姓名来查询轨迹数据，也可对数据进行刷新、删除、导出表格以及规定每页行数和日期等操作。

经纬数据：经纬数据展示信息包含序号、UTC时间、纬度、经度、状态、精度因子、卫星颗数、差分时间、海拔高度、设备ID、设备电量、添加时间。用户可通过输入设备编号来查询经纬数据，也可规定开始时间和结束时间分类查看经纬数据，同时用户也可规定每页行数和日期等信息。用户可进行刷新、删除或者导出成Excel、txt等操作。

查询轨迹：在查询轨迹页面用户可通过选择图层、开始时间、结束时间、范围（围栏）、播放速度来查询轨迹，也可直接通过输入ID查询。

统计报表：统计报表包含实时考勤、历史考勤、心率记录、信息记录、一氧化碳。

实时考勤：实时考勤展示信息包含考勤区域、姓名、部门、标签ID、标签电量、进入时间、备注。用户可通过输入编号或姓名查询考勤记录，也可进行刷新、删除、清空考勤等操作。

历史考勤：历史考勤展示信息包含序号、区域、名称、部门、标签ID、标签电量、进入时间、出去时间、停留时长、备注。用户可通过输入编号或姓名查询考勤记录，也可对数据进行刷新、删除、导出表格等操作。