在产业数字化转型的大背景下,露天矿山作为国家关键的资源开采阵地,正面临着安全管控、作业效能、设备调配等多维度的考验。以往所采用的定位技术,在矿区复杂的环境里,常出现信号被遮挡、定位精度不够、室内外切换不畅等问题,很难满足现代矿山对于高精度、实时性、全范围覆盖的定位需求。
随着北斗卫星导航、物联网、5G等技术的迅猛发展,新锐科创研发的RTK+蓝牙融合定位系统顺势而生,为露天矿山打造出一套具备高精度、抗干扰能力,且能实现室内外无缝覆盖的智能定位方案。该系统不仅能助力矿区提升安全管理水准,还可优化作业流程、提高设备使用效率,推动矿山企业朝着智能化、安全化、高效化的方向运营。
一、露天矿山安全管理遭遇的技术困境
露天矿山作为资源开采的核心场景,其作业环境有着面积辽阔、地形复杂、设备与人员高度密集这三大突出特点。传统定位技术(如GPS)在矿区的应用过程中,逐渐暴露出诸多明显的缺陷:
信号遮挡引发精度欠佳:矿坑、山体等障碍物会导致卫星信号减弱,传统GPS定位的误差较大,在爆破区、运输道路等关键区域,难以达到精细化管理所需的定位精度要求。
室内外切换存在定位盲区:当人员与车辆频繁进出矿坑、厂房等相对封闭的空间时,卫星信号会出现丢失现象,进而造成定位中断。
复杂电磁环境干扰信号传输:矿区内大型机械、电气设备运行时产生的电磁噪声,会降低无线信号的稳定性,容易导致定位出现漂移或信号丢失的情况。
多系统独立运行形成信息壁垒:考勤、视频监控、报警等子系统各自独立运作,数据无法实现互通共享,形成了“信息孤岛”,对紧急情况下的应急指挥效率造成了制约。
二、RTK+蓝牙融合定位的技术原理及创新点
新锐科创推出的RTK+蓝牙融合定位系统,借助多种技术的协同作用,突破了传统定位技术的局限,构建起一套高精度、全场景覆盖的定位解决方案。其核心技术架构如下:
RTK技术:实现室外高精度定位
差分增强机制:在矿区地势较高的位置部署RTK差分基站,该基站接收北斗/GPS卫星信号后,会通过4G网络将差分数据实时传递给定位终端。定位终端结合接收到的原始卫星信号与差分修正数据,大幅提升定位精度,能够满足运输车辆路径规划、重型机械作业监控等场景的需求。
抗遮挡设计:针对矿区内多山体遮挡卫星信号的特点,采用多个基站分布式部署的策略,确保卫星信号能够实现连续覆盖,避免出现信号中断的情况。
蓝牙技术:达成室内精准定位与低功耗覆盖
信标网络布局:在矿坑底部、厂房内部等卫星信号无法覆盖的区域,部署低功耗蓝牙信标。这些信标会周期性地广播信号,与人员或车辆携带的定位终端进行通信,从而实现室内区域的精准定位。
低功耗管理:蓝牙信标具有极低的功耗,续航时间很长,能大幅减少设备维护的频率和成本,降低矿山企业的运营开支。
多模通信与数据融合
4G/5G网络传输:定位数据通过高带宽的4G或5G移动网络,实时传输回控制中心,确保调度指令能够及时传达,保障生产调度的即时性。
多源数据融合算法:系统将RTK定位数据、蓝牙定位数据以及惯性导航数据进行融合处理,有效消除单一技术存在的误差。比如,在人员或车辆从室内向室外切换的场景中,系统会根据不同信号的强度动态调整各数据的权重,实现定位的无缝过渡,避免出现定位断层。
三、RTK+蓝牙融合定位系统在露天矿山的典型应用场景
运输车辆全流程监控管理
系统可实时呈现运输车辆的位置信息,并对车辆相关数据进行详细统计。同时,还能对车辆报警情况进行记录,包括每次报警发生的时间、具体地点以及引发报警的原因。当车辆出现进入禁止区域、跨越边界,行驶速度过快,终端电量过低,长时间停留某一区域、违规停放等情况时,系统能够精准发出报警信号,并提供相应的处理建议,同时支持查询历史报警记录。
矿区人员立体化监控防护
立体分区管控:按照矿区不同的功能和风险等级,将其划分为“露天开采区”“运输通道”等不同区域,尤其针对爆破作业面等高风险区域,设置电子围栏。一旦有人员未经授权进入这些区域,系统会立即发出告警信号,提醒管理人员及时处理。
SOS紧急救援联动:当作业人员遭遇塌方、设备故障等紧急情况时,可通过携带的定位终端一键报警。系统接收到报警信号后,会自动锁定报警人员最后的已知坐标,并且能够联动附近的监控摄像头,调取现场实时画面,为救援队伍提供精准的定位信息,辅助开展救援工作。
设备智能运维与管理优化
维护人员调度优化:当破碎机、传送带等矿山设备发生故障时,管理人员可依据维修人员的实时位置、具备的技能资质标签以及过往的任务完成情况和工作量,指派距离故障设备最近且技能匹配的维修人员前往处理,有效缩短故障响应时间,减少设备停机带来的损失。
综上所述,新锐科创RTK+蓝牙融合定位系统凭借技术创新和针对露天矿山场景的落地应用,切实解决了长期以来露天矿山存在的定位精度不足、室内外定位切换困难、安全管理效率低下等问题。该系统的技术架构在保证高精度定位的同时,兼顾了成本控制,在提升矿山生产效率的基础上,显著增强了矿山的本质安全水平,为矿山企业的智能化转型提供了坚实可靠的技术支撑。随着5G、人工智能等新技术与该系统的进一步融合,其有望成为矿业数字化生态体系中的核心环节,推动整个矿业行业向更安全、更高效、更可持续的方向发展。
审核编辑 黄宇
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