一、露天煤矿行业面临的严峻挑战
复杂作业环境带来的安全风险
露天煤矿作为能源开采的重要基地，其作业环境具有显著的特殊性。矿区地形起伏大，存在大量高陡边坡，这些边坡在开采过程中可能因应力变化、雨水冲刷等因素发生坍塌、滑坡等地质灾害。同时，煤矿开采涉及大量重型机械设备，如巨型矿用卡车、挖掘机、装载机等。这些设备体积庞大、盲区较多，在矿区内频繁穿梭作业，一旦发生碰撞，往往会造成严重的人员伤亡和设备损坏。此外，煤矿生产过程中还伴随着粉尘、瓦斯等有害物质的释放，长期暴露在这样的环境中，对矿工的身体健康造成极大危害。
人员与车辆管理难题
露天煤矿作业区域广阔，人员与车辆分布分散。一个大型露天煤矿日均作业人员可达数千人，车辆数百台。传统的管理方式主要依赖人工调度和经验判断，难以实时掌握人员和车辆的准确位置和动态信息。这就导致人员车辆调度不合理的情况频繁出现，例如车辆空驶率高、人员工作负荷不均衡等问题，严重影响了生产效率。而且，由于人员流动性大，煤矿企业在新员工招聘和培训方面面临较大挑战。新员工对矿区环境和工作流程不熟悉，容易发生违规操作行为。同时，如何确保关键岗位人员的在岗情况，防止脱岗、睡岗等现象发生，也是企业管理的一大难题。
应急救援的紧迫性与困难
在露天煤矿生产过程中，突发事故随时可能发生。一旦发生事故，如边坡坍塌、车辆碰撞、设备故障引发的危险等，能否迅速准确地掌握受困人员和车辆的位置信息，是救援工作的关键。然而，在实际救援中，由于矿区环境复杂，传统的人工搜索方式效率低下，往往需要耗费大量时间才能找到受困人员，这大大降低了救援成功率。 
二、新锐科创人车定位系统：为露天煤矿量身定制的解决方案
1、系统概述
新锐科创针对露天煤矿的特殊需求，研发了一套基于“北斗RTK+蓝牙+UWB”融合定位技术的人车定位系统。该系统通过在高精度北斗卫星定位的基础上，结合室内蓝牙信标和UWB定位技术，实现了室内外无缝衔接的高精度定位，定位精度可达亚米级。
2、系统组成及工作原理
定位终端
为人员和车辆配备专用的定位设备，如定位卡、智能安全帽、车载定位器等。这些设备采用低功耗设计，能够长时间稳定工作，确保在矿区复杂环境下持续为人员提供准确的定位服务。
定位基站
在矿区室外关键位置部署RTK差分基站，接收卫星信号并计算误差修正值，通过4G网络将差分信息传输给定位终端，实现高精度定位。在室内或卫星信号弱的区域，安装蓝牙信标和UWB锚节点，为人员和车辆提供室内定位信号。
数据传输设备
负责将定位终端采集的坐标信息实时加密上传至云端管理平台，确保数据的实时性和安全性。采用多重加密技术，防止数据在传输过程中被篡改或窃取。
管理平台
基于先进的物联网技术，将“实体空间”和“虚拟呈现”融合，通过定位设备采集的生产过程中的实时数据，以立体可视化的形式展现人员、车辆的分布和轨迹等信息。平台具备实时跟踪与监控、智能调度与管理、重点区域监控、车辆定位管理、与其他系统集成等功能。
3、系统功能亮点
实时跟踪与监控
系统能够准确获取人员和车辆的实时位置，并对行进轨迹进行记录和分析。管理人员可以通过监控平台直观地查看人员和车辆的动态情况，及时发现潜在的安全隐患。
智能调度与管理
基于人员和车辆的位置分布，管理者可合理进行作业调度，优化资源配置，提高管理效率。例如，根据不同采区的煤炭产量和物料需求，合理安排车辆运输任务，避免车辆闲置或过度集中在某一区域，提高运输效率。
重点区域监控
系统支持在危险区域划定虚拟电子围栏，一旦有人或车辆越界，系统可立即发出报警提醒。同时，系统还能对人员的违规行为进行监测，如未经授权进入限制区域、在禁止停留区域长时间逗留等，对违规人员进行警示并记录，规范人员作业行为，有效降低安全风险。
车辆定位管理
通过对车辆的精准定位和追踪，可以优化车辆路线、减少不必要的行驶和闲置时间，从而降低燃油消耗和车辆维护成本。在多车辆协同作业场景中，不同车辆可依据定位信息，精准配合，提高作业安全性与效率。
与其他系统集成
系统开放API接口，可与煤矿现有的监控系统、生产管理系统、视频监控系统等进行数据共享，实现信息的互通有无，实现统一的平台管理。例如，当人员定位系统检测到异常情况时，可联动视频监控系统，调出相关区域的监控画面，为应急救援提供直观的信息支持。
三、部署人车定位系统对露天煤矿的重要意义
1、提升安全管理水平
实时监控与应急救援
人员定位系统能够实时追踪矿工的位置和动态，确保矿工在作业过程中的安全。一旦发生边坡坍塌、设备故障引发危险等紧急情况，系统能迅速锁定受影响人员位置，为应急救援提供关键信息，缩短救援时间，极大提高救援成功率，为保障人员生命安全争取宝贵时间。
危险区域预警与违规行为管控
矿区内存在众多危险区域，如爆破区域、高陡边坡附近、大型设备作业半径范围内等。人车定位系统预先在这些危险区域设置电子围栏，当人员靠近危险区域时，定位设备立即发出警报，提醒管理人员及时处理。并且系统还能对人员违规行为进行监测，如未经授权进入限制区域、在禁止停留区域长时间逗留等，对违规人员进行警示并记录，规范人员作业行为，有效降低安全风险。
数据驱动的安全决策
系统能够收集大量的矿工位置和动态数据，为管理者提供全面的数据支持。通过对这些数据的分析，管理者可以更加深入地了解矿区的作业情况，发现潜在的问题和机会，为企业的安全决策提供科学依据。例如，通过分析人员在不同区域的停留时间和作业轨迹，判断生产流程中是否存在安全隐患，及时采取措施进行整改。
2、优化生产调度，提高生产效率
车辆实时追踪与高效运输规划
露天煤矿作业车辆包括大型矿用卡车、挖掘机、装载机、推土机等，种类繁多且作业范围广。人车定位系统在车辆上安装定位装置，实时追踪车辆行驶轨迹、运行状态等信息。调度人员在监控中心能清晰掌握每辆车的动态，根据不同采区的煤炭产量、物料需求等，合理安排车辆运输任务，避免车辆闲置或过度集中在某一区域，提高运输效率。
车辆防撞与协同作业
在露天煤矿，车辆往来频繁，且部分大型设备体积庞大、盲区大，车辆碰撞事故风险较高。人车定位系统为车辆提供实时位置信息，能够有效防止车辆碰撞事故发生。在一些需要多车辆协同作业的场景，如煤炭装载与运输衔接、大型设备搬迁等，不同车辆可依据定位信息，精准配合。例如，在挖掘机装载煤炭时，可根据矿用卡车的位置和行驶状态，提前调整作业节奏，确保高效装载；牵引车与平板车在搬运大型设备时，通过定位系统实时调整位置与速度，保障设备平稳运输，提高作业安全性与效率。
生产流程监控与优化
人车定位系统将人员和车辆的位置信息与露天煤矿生产流程紧密融合，实现对整个生产过程的实时监控。管理人员通过监控平台可清晰了解煤炭开采进度、运输情况以及各个作业环节的衔接情况。可以通过分析人员和车辆在不同区域的停留时间、作业轨迹等数据，判断生产流程中是否存在瓶颈环节。若发现某条运输道路因车辆拥堵导致煤炭运输不畅，可及时调整运输计划，优化车辆调度方案，提高整体生产效率。
3、提升生产管理效率
人员考勤与绩效考核
利用人车定位系统记录的人员工作时间和位置信息，可实现精准的人员考勤管理。管理人员能准确掌握员工的出勤情况，避免人工考勤可能出现的疏漏。此外，结合人员在工作中的任务完成情况、工作效率等数据，通过系统进行综合分析，为员工绩效考核提供客观依据。
人员管理与设备管理
系统具备人员管理和设备管理功能。在人员管理方面，可新增、导入、修改、删除人员信息，包括员工、承包商、访客等不同类型人员，支持批量导入照片、一键导出详细人员列表等操作，方便企业进行人员信息管理。在设备管理方面，可对定位卡、定位信标等设备进行新增、导入、修改、删除等操作，实时监测设备的在线/离线状态、电量状态，确保设备正常运行。
