矿用人员精准定位系统

整体解决方案

——基于 UWB 厘米级精确定位技术 · 满足 AQ 1119—2023 强制标准

适用于煤矿、非煤矿山井下人员安全管理与应急避险

目  录

  一、方案概述与编制背景

  二、政策依据与强制标准要求

  三、系统总体架构设计

  四、核心技术路线（UWB 厘米级定位）

  五、主要设备与技术指标

  六、系统功能详解

  七、典型应用场景

  八、项目实施与部署方案

  九、与气体检测系统的联动集成

  十、售后服务与运维保障

  十一、方案优势总结

  十二、关于陕西公司科技

  附件：选型配置清单（示例）

一、方案概述与编制背景

煤矿井下作业环境复杂、能见度低、巷道纵横，一旦发生瓦斯突出、透水、火灾、冒顶等事故，快速、准确掌握井下人员数量、位置与分布，是抢险救援成败的关键。国家安全生产监督管理总局已将"监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通信联络"列为煤矿井下安全避险六大系统，其中人员定位系统是井下安全管理与应急救援的核心信息化基础设施。

长期以来，传统区域定位系统（基于 RFID、ZigBee 等技术）定位精度普遍在 3 米以上，仅能满足"人员在哪个区域"的粗放管理，无法满足事故状态下对遇险人员精确位置的迫切需求。随着 2023 年 8 月 20 日 AQ 1119—2023《煤矿井下人员定位系统通用技术条件》正式实施，以及各省矿山安全监管对"精准定位升级 deadline"的明确要求，井下人员定位正式进入"厘米级精确定位"新阶段。

本方案由公司编制，面向煤矿及非煤矿山企业，提供一套符合 AQ 1119—2023强制标准、基于 UWB（超宽带）厘米级精确定位技术的整体解决方案，涵盖系统设计、设备选型、工程部署、系统集成、运维保障全流程，助力矿山企业高质量完成人员定位系统升级改造。

二、政策依据与强制标准要求

系统设计与设备选型严格遵循以下国家标准、行业标准及监管文件：

其中，"精准"的法定定义即来源于 AQ 1119—2023：静态定位误差小于 0.3 米的定位系统。本方案全部指标均以此为基准设计，确保验收一次通过。

三、系统总体架构设计

系统采用"感知层—传输层—平台层—应用层"四层架构，整体部署于井下工业环网之上，实现从数据采集、稳定传输到智能分析、多端展示的完整闭环。

·         · 感知层：感知层：由防爆 UWB 定位基站（分站）、人员定位卡（识别卡）、定位天线组成，沿巷道按定位小区部署，实时采集人员位置信号。

·         · 传输层：传输层：依托井下工业以太网/环网，采用光纤+网线混合组网，将定位数据稳定回传至地面。

·         · 平台层：平台层：定位引擎软件运行于地面监控服务器，通过 TDOA/TOF 算法解算厘米级坐标，完成轨迹生成、电子围栏、考勤统计等。

·         · 应用层：应用层：提供 2D/3D 可视化监控、大屏展示、移动 App、Web 客户端，并支持与矿山安全监控、人员考勤、应急广播等系统对接。

四、核心技术路线（UWB 厘米级定位）

井下无法接收 GPS 卫星信号，且存在煤层遮挡、金属反射、巷道多径等严重干扰。本方案采用 UWB（超宽带）技术作为精确定位的唯一稳定达标路线，其纳秒级窄脉冲具备极强的穿透能力与抗多径性能，配合 TDOA（到达时间差）/ TOF（飞行时间）算法，在弯道、岔口、工作面等复杂巷道环境下仍可稳定实现 10~30 cm 级定位精度。

系统采用"UWB 管精度 + 工业环网管回传"的融合架构，兼容矿山既有网络，保护客户原有投资。

五、主要设备与技术指标

系统主要设备由定位卡、防爆定位基站、定位引擎软件、监控服务器及网络传输设备组成，全部设备均须持有矿用产品安全标志（MA）及防爆合格证。核心指标如下表（满足/优于 AQ 1119—2023）：

六、系统功能详解

·         1. 实时定位监控：实时显示井下人员数量、位置、分布，支持 2D 平面图与 3D 巷道模型切换，定位精度厘米级。

·         2. 轨迹回放：自动记录每人历史行走轨迹，支持任意时段回放，用于事故还原与日常行为分析。

·         3. 电子围栏：在关键区域（采面、掘进头、密闭区）设置电子围栏，人员超员、进入禁区、滞留超时实时报警。

·         4. 紧急呼救（SOS）：定位卡集成 SOS 一键呼救，遇险人员可主动报警，地面第一时间锁定位置施救。

·         5. 考勤与统计：自动统计井下考勤、入井时长、工种分布，生成报表，对接 HR/工资系统。

·         6. 应急救援辅助：事故状态下快速生成井下人员清单、位置分布图，为抢险指挥提供决策依据。

·         7. 高可靠保障：支持双机热备、断电续航、环网冗余，满足煤矿安全生产不间断要求。

七、典型应用场景

八、项目实施与部署方案

项目实施遵循"需求调研—方案设计—设备供货—工程安装—系统联调—验收交付—运维保障"七步标准流程，由公司提供全流程选型配套与技术支持。

·         · 现场勘察：对矿井巷道拓扑、既有网络、分站点位进行现场勘察，输出点位布置图。

·         · 方案设计：按 AQ 1119 精度要求计算分站数量与间距，完成小区划分与容量规划。

·         · 设备供货：提供 MA/防爆双证齐全的定位基站、定位卡及配套设备，含参数比对与合规核验。

·         · 工程实施：防爆布线、分站安装、标签配发、平台部署、环网对接一体化实施。

·         · 联调验收：完成静态/动态精度测试、并发测试、断电续航测试，出具验收报告。

九、与气体检测系统的联动集成

作为专注于气体检测与工业安全配套的科技企业，公司可将本精准定位系统与矿用气体检测设备进行深度联动，形成"人员位置 + 环境安全"一体化解决方案：

·         · 定位卡集成气体检测：定位卡可集成 CH₄/O₂/CO/H₂S 等多气体检测模块，一张卡同时解决"人在哪"与"环境是否安全"，是招标加分项。

·         · 浓度—位置联动：当某区域气体浓度超限，系统在报警同时自动标注该区域人员位置，实现"浓度—人员"联动预警。

·         · 统一平台：定位系统与气体检测仪共用工业环网与监控平台，降低客户组网与运维成本。

十、售后服务与运维保障

·         · 快速响应：质量问题提供多方位服务，快速响应、恪守承诺。

·         · 维保跟进：定位卡电池更换、分站定期标定、系统版本升级，保障长期稳定运行。

·         · 技术培训：提供发货、培训、安装指导、运维全周期技术支持。

·         · 全链路闭环：严格执行选型—比对—方案—报价—培训—维保全流程闭环。

十一、方案优势总结

·         · 合规性强：精度满足/优于 AQ 1119—2023，静态≤0.3m，验收无忧。

·         · 技术领先：UWB 厘米级，弯道巷道不漂移，真实可用。

·         · 资质齐全：全部设备 MA + 防爆双证齐全，严选合规。

·         · 联动增值：可与气体检测系统联动，一体化打包提升方案竞争力。

·         · 服务完善：全流程选型配套 + 维保，降低矿山实施与运维压力。

附件：选型配置清单（示例）

以下为某 500 人规模矿井的精准定位系统参考配置，实际以现场勘察与方案设计为准。