RTK+蓝牙融合定位系统在露天矿山应用

描述

在产业数字化转型的大趋势下,露天矿山作为国家关键资源开采的核心场所,正面临着安全管理优化、作业效率提升、设备调度升级等多重挑战。传统定位技术(例如GPS)在矿区复杂的作业环境中,常受信号遮挡、定位精度有限、室内外定位切换不畅等问题困扰,难以满足现代矿山对定位技术高精度、实时性与全场景覆盖的严苛要求。

随着北斗卫星导航系统、物联网、5G通信等技术的飞速发展,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兼具高精度、强抗干扰能力与室内外无缝覆盖特性的智能定位方案。该系统不仅能有效提升矿区安全管理的整体水平,还能优化矿山作业流程、提高设备使用效率,为矿山企业实现智能化、安全化、高效化运营提供有力支撑。

一、露天矿山安全管理面临的技术难题

露天矿山作为资源开采的主要场景,其作业环境具有作业范围广、地形条件复杂、设备与人员高度集中三大鲜明特点。传统定位技术在矿区的实际应用中,逐渐暴露出诸多明显短板:

信号遮挡引发定位精度不足

矿区内的矿坑、山体等障碍物会导致卫星信号大幅衰减,使得传统GPS定位的误差较大,在爆破区域、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标准。

室内外定位切换存在盲区

当人员与车辆频繁进出矿坑、厂房等相对封闭的空间时,卫星信号容易丢失,导致定位过程中断,形成定位数据无法获取的“数据黑洞”。

复杂电磁环境干扰信号稳定

矿区内大型机械设备、各类电气设备运行时会产生电磁噪声,这些噪声会削弱无线信号的稳定性,容易造成定位出现漂移现象或直接丢失定位信号。

多系统独立运行形成信息孤岛

矿区的考勤管理、视频监控、报警系统等子系统往往各自独立运行,系统间的数据无法实现有效互通,形成“信息孤岛”,严重制约了矿山应急指挥的效率。

二、新锐科创RTK+蓝牙融合定位系统

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传统定位技术的瓶颈,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

1、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、视野开阔的位置部署RTK差分基站,该基站接收北斗或GPS卫星信号后,通过4G网络将差分数据实时传输至各个定位终端。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,满足运输车辆路径规划、重型机械设备作业监控等场景的定位需求。

抗遮挡设计

针对矿区多山体、多障碍物遮挡卫星信号的特点,采用多基站分布式部署的策略,确保卫星信号能够实现连续覆盖,减少信号遮挡对定位的影响。

2、蓝牙技术:完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难以覆盖的区域,部署低功耗蓝牙信标。这些信标通过周期性广播信号,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,续航时间远超传统定位设备,能显著降低设备的维护成本与更换频率。

RTK

3、多模通信与数据融合技术

4G/5G网络传输

定位终端获取的定位数据通过高带宽的4G或5G移动网络,实时回传至矿区控制中心,确保控制中心能够及时获取定位信息,保障调度指令传达的即时性。

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,有效消除单一定位技术存在的误差。例如,在人员或车辆从室外进入室内、或从室内前往室外的切换场景中,系统会根据不同定位信号的强度动态调整各数据源的权重,实现定位的无缝过渡,避免出现定位中断。

三、RTK+蓝牙融合定位系统在露天矿山的典型应用

1、运输车辆全流程监管

系统可实时显示矿区运输车辆的位置信息,并对车辆的各项运行数据进行详细统计。同时,系统具备车辆报警统计功能,能够准确记录每次报警发生的时间、地点以及引发报警的原因。当车辆出现进入禁行区域、越界行驶、超速行驶、定位终端低电量、长时间停留某一区域、违规停车等情况时,系统会立即发出精准报警,并提供相应的处理建议,同时支持查询历史报警记录,为后续管理与分析提供数据支持。

RTK

2、矿区人员立体化监控

立体分区管控

根据矿区不同区域的功能与风险等级,将矿区划分为不同区域,尤其针对高风险区域设置电子围栏。一旦有人员未经授权进入高风险区域,系统会立即触发告警,及时提醒管理人员采取干预措施。

SOS紧急救援联动

当作业人员在工作过程中遭遇塌方、设备故障等紧急情况时,可通过携带的定位终端一键发起SOS报警。系统接收到报警信号后,会自动锁定报警人员的坐标,同时可联动附近的监控摄像头调取该区域的实时画面,为救援团队提供精准的位置信息与现场情况,助力救援工作高效开展。

RTK

3、设备智能运维管理

维护人员调度优化

当矿区内的破碎机、传送带等关键设备出现故障时,管理人员可通过系统查看维修人员的实时位置、具备的技能资质以及历史任务完成情况,综合这些信息指派距离故障设备最近且技能匹配的维修人员前往处理,大幅缩短设备故障响应时间,减少因设备停机造成的损失。

设备作业轨迹分析

系统会自动记录挖掘机、装载机等作业设备每日的移动路径与实际作业时长,并根据这些数据生成设备作业热力图。通过热力图能够清晰识别出设备闲置或作业效率较低的区域,为矿山优化设备配置、合理调配资源提供数据依据,提升整体作业效率。

RTK

综上所述,新锐科创研发的RTK+蓝牙融合定位系统,凭借技术创新与针对露天矿山场景的落地应用,有效解决了长期以来露天矿山在定位精度、室内外定位切换、安全管理等方面存在的痛点问题。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,为矿山行业的智能化转型奠定了坚实的技术基础。随着5G、人工智能等新技术与矿山行业的深度融合,这套融合定位系统有望成为矿业数字化生态体系中的核心组成部分,推动露天矿山行业向更安全、更高效、更可持续的方向发展。

审核编辑 黄宇

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