北斗卫星导航系统在露天矿车辆安防的解决方案

     一、背景

        准能集团为满足露天煤矿车辆高精定位需求，在车辆安防系统防碰撞车载终端采用高精度 RTK 北斗定位技术，北斗系统作为我国自主建设的全球卫星导航系统，具有抗干扰性强、数据安全、定位精度高等优势，水平定位达厘米级，高程定位精度达 ±5 厘米，可清晰显示车辆位置，便于人员和车辆管理 。

     二、方案和成效

        一是打造基于三维 GIS 地图的露天矿智能安全监管平台，通过激光扫描与北斗定位数据融合完成矿山三维实景建模，构建 “一张图” 可视化管控体系，平台集成设备状态实时监管、车机协同调度、终端远程运维等核心功能，同时开发实时监控、历史轨迹回溯（支持近 3 个月数据查询）、异常行为自动追溯等实用模块，管理人员可通过可视化界面直观掌握矿山作业全貌，使管理的直观性与可操作性提升 60%，决策响应速度加快 40%；

        二是深度应用北斗高精度定位技术，为露天矿所有作业车辆（含矿用卡车、装载机等）与现场人员配备北斗 RTK 定位终端，实现厘米级实时定位、精准轨迹回放（误差≤3 厘米）及电子围栏智能预警，通过 4G/5G 高速网络将定位数据与车辆运行状态（如车速、油量）同步传输至监管平台，管理人员可远程实时掌握现场动态，在采场边缘、爆破区等危险区域设置电子限速区（默认 20km/h），当车辆超速时终端立即发出声光报警并同步推送至平台，使车辆超速违规率从改造前的 35% 降至 7%；

        三是研发防碰撞预警与驾驶员行为分析系统，基于北斗定位数据计算车辆实时间距与相对速度，构建 “车 - 车”“车 - 人”“车 - 固定设施” 全方位防撞机制，当检测到碰撞风险（间距＜5 米且相对速度＞10km/h）时自动触发紧急制动；同时联动 AI 摄像头识别驾驶员疲劳驾驶、接打电话等不规范行为，识别准确率达 92%，及时推送预警信息至管理后台，使矿山车辆安全事故发生率下降 75% 。

     三、创新点

        一是创新构建 “人 - 车 - 管” 三位一体安全管理模式，突破传统单一设备管控局限，集成防撞预警与自动刹车、驾驶员状态实时监测、复杂环境（如扬尘、夜间）安全辅助、人车防碰撞预警等多项车载安保功能，针对性解决露天矿运输过程中碰撞风险高、驾驶员违规难监管、复杂环境作业安全保障不足等痛点，形成全链条安全管控闭环；

        二是采用多传感器融合技术突破环境感知瓶颈，将北斗定位（提供精准位置基准）、毫米波雷达（探测远距离障碍物，有效探测距离≥150 米）、AI 高清摄像头（识别人员与小型障碍物）、激光雷达（构建周边环境三维模型）等多类传感器数据深度融合，通过数据互补提升极端环境下的环境感知能力，使障碍物识别准确率在暴雨、扬尘等恶劣天气下仍保持 85% 以上；

        三是引入深度学习算法优化系统性能，基于矿山 3 年历史作业数据训练风险识别模型，使碰撞预警准确率提升至 94%；同时结合 5G 超低延迟（端到端延迟＜20ms）通信技术实现定位数据与预警指令高速传输，支持远程应急控制（如紧急熄火、限速）与救援调度，当发生突发事故时可快速定位事故点并调度最近救援力量，救援响应时间缩短 50%，大幅提升系统的智能化水平与运行可靠性 。