1、炭鉱坑内人員測位システムの概要
炭鉱坑内人員測位システムは坑内人員測位管理システムまたは坑内測位システムとも呼ばれ、一般的に人員の勤務評定、地域追跡測位、日常管理、軌跡追跡、電子フェンスを一体化した総合的な運用システムである。各鉱山労働者は1つの測位ラベルを携帯し、坑内作業時にあらかじめ鉱山内に設置された測位基地局のために、基地局を測位して人員の移動位置情報を収集し、測位エンジンシステムにアップロードして計算と提示を行い、管理者はいつでも人員の運動軌跡を把握することができ、合理的なスケジューリング管理を容易にすることができる。不測の事故が発生すると、救助員はこのシステムが提供した人員分布データ、図形に基づいて、迅速に関係者の正確な位置状況を理解し、直ちに相応の救援措置をとり、応急救援作業の効率を高めることができる。現在、このシステムは人員識別から設備識別などに徐々に拡張されている。
炭鉱坑内測位システムに採用されている技術の種類は多く、以前はRFID測位とWIFI測位が採用されていた。最新の技術はUWBまたはUWB複合測位技術を採用しており、UWB測位技術を採用した原因はUWB測位の高精度性であり、10 cmのレベルに達することができるため、一旦異常な事故が発生した場合、測位の正確性は援助の成功率に関係する。
2、炭鉱坑内測位システム方案の設計
鉱山人員の測位（炭鉱測位）管理システムは、測位ラベル、測位基地局、UWBリストバンド、測位エンジン、ビッグデータプラットフォームなどを含む。そのため、設計案の際には、その機能のほか、安定性、信頼性、耐干渉能力、フォールトトレランス能力及び異常保護などの面でも十分に考慮されている。プロジェクト方案は既存の成熟したイーサネットとPOE電力供給の方式を主な伝送プラットフォームとし、対応する測位基地局、人員UWB測位ラベルなどの設備とシステムを連結し、収集した測位ラベルの位置情報をバックグラウンドデータ交換することにより、作業員の追跡測位と安全管理を実現する。システム全体の設計は主に：
鉱山作業者の出入りの有効な識別と監視・監視を実現し、管理システムに「人間化、情報化と高度自動化」を十分に体現させ、デジタル鉱山/トンネル人員管理の目標を実現する。
鉱山管理者に人員の出入り制限、勤務評定作業、監視制御、軌跡図、電子フェンス、位置警報などの多方面の管理情報を提供し、一旦安全事故が発生すると、迅速に従業員の最後の正確な位置決め場所とその数量に位置付けることができ、災害救援と安全救護作業の効率的な運営を保証する。
システム設計の安全性、拡張性、保守性、操作性。
容易なネットワーク接続、BS構造、容易な広域ネットワーク監視
2.1 UWB炭鉱測位システムの原理
鉱山人員測位（炭鉱測位）管理システムは、地上監視センターのホストコンピュータがシステムソフトウェアのサポートの下で、データ伝送インタフェースと路地に沿って敷設された通信光/ケーブルを通じて、定期的に設置されたUWB測位基地局に対してデータ巡回検査と情報収集を行い、測位基地局は有効識別距離内のUWBタグの情報を自動的に収集し、そしてシステム命令に基づいて、伝送ネットワークを通じて関連データを地上センター局に伝送する。データ情報は分析処理された後、人員（または機関車などの移動目標）をホストコンピュータインタフェースに動的に分布してリアルタイムに反映させ、それによって鉱山のデジタル化管理における安全状態の目的を実現する。
「統一カード発行、統一装備、統一管理」の原則に従い、UWBラベルを必要な作業カードと見なし、許可された勤務者によって「1人1カード」制を実行する。
坑道モニタリングの需要に応じて、坑道、作業面などの場所に出入り方向、時間認識能力を持つ測位基地局を設置し、光ファイバーデータ伝送インタフェースを通じて高速工業イーサネットに相互接続し、それによって完全な通信回線を構成する。
鉱山生産部門は従業員に関する情報を入力した後、従業員にUWBタグカードを発行する。
システムは、名前、年齢、性別、所属グループ、所属職種、役職、本人写真、有効期限などの基本情報を含む、当該UWBタグカードの対応する人員の基本情報を記録する。
坑道に入る従業員はタグを身につけなければならず、カードを持つ人は測位基地局が設置された場所を通過するとシステムに識別され、システムはこのタグ番号情報を読み取り、システム伝送ネットワークを通じて、従業員が通過した区間、時間、座標情報などの資料を地上監視センターに伝送してデータ管理を行い、同時に地理情報の大画面壁に提示情報を現れ、通過者の名前を表示することができる。電子フェンスエリアに入った従業員に対して、システムは自動的に警報し、安全監視センターの当直員は警報信号を受け取り、直ちに関連安全作業管理プログラムを実行する。
生産単位は生産計画に基づいて、このラベルカードを認可管理することができる。承認の範囲は、従業員が許可できる坑道または作業面です。無関係者や不法者が坑道や作業面に侵入するのを防止するため、システムはこのカードが坑道や作業面に許可する時効管理モジュール及びカードの失効、紛失届けなどを設置する。
坑道で安全事故が発生すると、監視センターは最初の時間内に閉じ込められた人の基本的な状況を知ることができ、救助隊は受け入れ装置を使用し、10-30メートルの範囲内で遭難者の位置を容易に探査し、救護作業の安全と効率的な運営を容易にし、事故救助作業の展開を容易にする。
システムはワークフローの統計と管理などの方面のレポート資料を自動的に生成し、管理効果を高めることができる。
2.2炭鉱坑内測位システムの機能と特徴
2.2.1システム機能
2.2.1.1リアルタイム人員動態表示
任意の時間に場所の人数、分布状況、アイデンティティを照会して表示します。
1人以上のユーザの現在の実際の場所、アクティブなトラックを問い合せます。
関係者の任意の場所での到着/出発時間と総勤務時間などの一連の情報を記録し、重要な巡察員が時間通りに、到着点について実地調査を行うかどうか、または各データの検出と処理を行うかどうかを督促し、実行することができ、根本的にできるだけ人を要素として関連事故を根絶することができる。
2.2.1.2人員坑道勤務評定統計機能
井戸に出入りする人員に対して統計を行い、鉱坑人員の勤務評定記録を実現し、人員が井戸に出入りする各種情報報告書（例えば：鉱坑時間報告書、出勤月報告書、残業報告書、欠勤報告書など）を作成し、印刷し、管理人員の検索と管理を便利にすることができる。
2.2.1.3情報の多点共有
測位プラットフォームと測位基地局はローカルエリアネットワーク方式でネットワーク運営することができ、ネットワーク上のすべての端末が使用権限の範囲内で情報の多点共有を実現し、複数の鉱山の各部門と指導者が同時に異なる場所で監視情報、システム総合分析情報、各種データ報告書の照会を行うことができる。
2.2.1.4電子フェンス警報機能
指定された電子フェンス禁止区域に対して、許可されていない人が入ってきた場合、リアルタイムで音声アラームが発生し、禁止区域に入った人数と身分、人員の軌跡が表示されます。
2.2.1.5災害後の救急情報
各種類の事故が発生すると、監視センターにはすぐに事故場所のカード所持者数、人員情報、人員位置などの情報が表示され、応急手当の効率と救護効果を大幅に高めることができる。
2.2.1.6ラベル応急機能
UWBタグが測位基地局と連絡を失った場合も、独立して動作し、人員監視データを自動的に格納することができる。

2.2.2システム性能特徴
2.2.2.1強力なシステム処理能力
●TDOA測位アルゴリズムを用いてシステムデータ処理能力を最適化する、
●高度に自動化され、自動的に情報を監視、統計、分析し、全過程は人為的な干渉を必要としない、
●GIS技術に基づく地理情報表示・照会システム、
●完全なデータ分析能力、
2.2.2.2卓越した識別パフォーマンス
●高度な識別信頼性、100%の先端識別率、
●識別距離が遠い（地上識別距離は100メートルに達することができる）、
●極めて高い衝突防止性（各検出点は最大10,000人の人員を同時に識別できる）、
●高度な識別安定性、
●迅速な認識速度
●位置決め精度が高く、10 cmに達する
2.2.2.3現場の優位性
●環境適応性：高耐干渉性、干渉源、周辺環境に対して特別な要求がない、
●設置の利便性：測位基地局の一体化構造設計、POE電力供給を採用する、
●運転信頼性：内部回路が高度に集積化され、デバイス故障率が最小化される。
2.2.2.4電気特性
●超低消費電力、無線タグは電池を交換せずに3年間連続で正常に動作する、
●利便性、安全性、位置決めラベルは鉱灯電源に外部接続する必要がなく、超長待機時間；
●放射線がなく、人体と環境に何の影響もなく、より安全で健康的

総説：炭鉱坑内測位システムはUWBが人員配置システム上の応用は、坑内人員の安全生産問題の解決に重要な意義があるため、炭鉱、非鉄金属鉱などの鉱業会社が採用し、安全生産のために護衛する価値がある。