淺談當(dāng)前煤礦井下人員定位系統(tǒng)

摘要：煤礦安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，近幾年來(lái)，煤礦的安全生產(chǎn)受到國(guó)家的高度重視，同時(shí)加大了監(jiān)管的力度，對(duì)于各礦井的安全狀況，要求各級(jí)安全監(jiān)管部門(mén)要實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，在這種情況下，有些礦井事故還是發(fā)生。對(duì)于井下人員的數(shù)量和所在位置，在事故發(fā)生后沒(méi)有有效的手段進(jìn)行及時(shí)的統(tǒng)計(jì)，并且救援時(shí)間、救援資金等浪費(fèi)嚴(yán)重。隨著科技的不斷進(jìn)步，管理水平不斷提高，煤礦生產(chǎn)單位全面貫徹落實(shí)各級(jí)政府的政策，并且不斷創(chuàng)新安全管理手段，提高安全管理水平。

關(guān)鍵詞：事故救援人員定位系統(tǒng)

煤礦礦井六大系統(tǒng)主要作用就是預(yù)防災(zāi)害，是安全生產(chǎn)的重要保障。根據(jù)安全監(jiān)管部門(mén)的規(guī)定和集團(tuán)公司以及各級(jí)單位、部門(mén)的大力支持，高煤公司先后建立了礦井系統(tǒng)中的六大系統(tǒng)，包括：安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)。其中人員定位系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化管理、信息化管理、智能化管理、科學(xué)化管理。建立以災(zāi)害預(yù)防、事故救助、電子信息化管理為主要目的。下面來(lái)介紹一下井下人員定位系統(tǒng)，它能在井下災(zāi)變時(shí)，把損失降低到最低，事故發(fā)生后有一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)字，節(jié)約救援時(shí)間和救援資金。

1 系統(tǒng)概述

對(duì)于井下各個(gè)區(qū)域人員及設(shè)備的動(dòng)態(tài)情況，通過(guò)煤礦井下人員定位系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的反映給地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個(gè)工人的運(yùn)動(dòng)軌跡便于管理人員隨時(shí)掌握，同時(shí)確保了管理的合理性。井下設(shè)備有人故意損壞或是出現(xiàn)“三違”人員時(shí)，中心站領(lǐng)導(dǎo)命令時(shí)，鎖定時(shí)間，鎖定經(jīng)過(guò)事故地點(diǎn)的人員，經(jīng)過(guò)分析和排查，能準(zhǔn)確鎖定事故人員。當(dāng)發(fā)生井下災(zāi)難時(shí)，根據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，救援人員可以準(zhǔn)確掌握有關(guān)人員的位置情況，并采取有效的救援措施，進(jìn)而在一定程度上提高了救援的工作效率，同時(shí)節(jié)省救援資金。

井下人員定位系統(tǒng)作為綜合性運(yùn)用系統(tǒng)，通常情況下，該系統(tǒng)能夠?qū)ο戮藛T進(jìn)行自動(dòng)考勤、自動(dòng)定位，以及進(jìn)行災(zāi)后急救、日常管理等。山東濟(jì)寧高科的KJ81礦井人員定位考勤管理系統(tǒng)在高煤公司得到應(yīng)用，該系統(tǒng)將國(guó)內(nèi)識(shí)別、傳輸、軟件等頂尖技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行了集中，目前，該系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)、運(yùn)行最穩(wěn)定、設(shè)計(jì)最專(zhuān)業(yè)的井下人員定位系統(tǒng)。在安全生產(chǎn)和日常管理方面，為煤礦的安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)組成

對(duì)于該系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其組成主要包括：①監(jiān)控主機(jī)：對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，其功能是負(fù)責(zé)設(shè)備及人員檢測(cè)數(shù)據(jù)的管理、統(tǒng)計(jì)存儲(chǔ)、屏幕顯示、畫(huà)面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等。②系統(tǒng)軟件：對(duì)人員信息，完成編碼、采集、識(shí)別，以及打印報(bào)表等。③UPS電源：UPS為連續(xù)性電源，在電網(wǎng)停電的情況下，能夠提供超過(guò)兩小時(shí)的交流用電，確保啟動(dòng)中心站三臺(tái)電腦正常工作。④傳輸介質(zhì)：工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)綜合信息傳輸介質(zhì)選擇礦井光纖。⑤人員定位分站：為了及時(shí)獲取人員編碼數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過(guò)與各讀卡器進(jìn)行通訊。⑥讀卡器：對(duì)識(shí)別卡發(fā)出的人員編碼信息進(jìn)行接收，同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)到的識(shí)別卡卡號(hào)進(jìn)行滾動(dòng)顯示，并且對(duì)24小時(shí)內(nèi)監(jiān)測(cè)到的所有識(shí)別卡的卡號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，具備“黑匣子”功能，并具有聲光報(bào)警的功能。⑦人員識(shí)別卡：在該系統(tǒng)中，能夠?qū)θ藛T編碼信息進(jìn)行唯一承載，當(dāng)人員經(jīng)過(guò)安裝讀卡器地點(diǎn)時(shí)，人員識(shí)別卡將編碼數(shù)據(jù)傳輸給讀卡器，然后通過(guò)傳輸載體進(jìn)一步輸送給地面中心站，進(jìn)而對(duì)井下人員進(jìn)行及時(shí)識(shí)別。

對(duì)于下井人員來(lái)說(shuō)，進(jìn)入讀卡器工作區(qū)域50米范圍內(nèi)，隨身攜帶的識(shí)別卡將人員編碼信號(hào)傳輸給讀卡器，識(shí)別卡發(fā)來(lái)的信號(hào)被讀卡器接收，然后經(jīng)分站接收進(jìn)行處理，對(duì)人員編碼信息進(jìn)行提取，最后由數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)傳輸給地面主服務(wù)器，礦井人員自動(dòng)跟蹤定位和考勤管理至此完成。

地面部分：人員信息采集處理中心，該部分通常情況下由通訊接口、監(jiān)管軟件和服務(wù)器主機(jī)、終端等組成。

井下部分：對(duì)于井下部分，一般以人員定位分站、讀卡器、人員識(shí)別卡、礦用電源箱等作為井下人員信息檢測(cè)處理的單元。

3 系統(tǒng)功能

①雙向通訊：借助該系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)識(shí)別卡與地面中心站之間的雙向通訊，中心站可以對(duì)識(shí)別卡進(jìn)行尋呼，同時(shí)識(shí)別卡可以向中心站發(fā)送呼救信息。②識(shí)別卡的形式分為：一是人員配備，主要包括佩戴在腰帶上和粘接在礦燈上，二是礦車(chē)機(jī)頭配備。目前，本公司使用的識(shí)別卡主要是佩戴在腰帶上，對(duì)于礦車(chē)機(jī)頭來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有配備相應(yīng)的識(shí)別卡。③錄入信息：借助該系統(tǒng)，對(duì)單位部門(mén)、人員信息等進(jìn)行錄入、修改和刪除等操作，以及定義礦井實(shí)際應(yīng)用中的班次。④報(bào)警：當(dāng)井下發(fā)生災(zāi)難時(shí)，只要工人發(fā)出呼救信號(hào)，系統(tǒng)就能夠自動(dòng)接收，在界面的左下角會(huì)彈出相應(yīng)的窗口等，通過(guò)語(yǔ)音或紅字的方式提示報(bào)警信息，接到報(bào)警信號(hào)后，安全監(jiān)控中心的工作人員立即執(zhí)行安全管理程序。⑤查詢(xún)?nèi)藛T軌跡和信息：對(duì)當(dāng)前井下作業(yè)人員的數(shù)量及分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的查詢(xún)。⑥導(dǎo)出：按照工作單位、職務(wù)、工種等，能夠分類(lèi)檢索井下人員的信息情況，同時(shí)進(jìn)行打印輸出。⑦緊急求救：當(dāng)井下發(fā)生緊急情況時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)作業(yè)人員佩戴的識(shí)別卡進(jìn)一步發(fā)出求救信號(hào)，進(jìn)而及時(shí)、準(zhǔn)確地確定緊急情況，同時(shí)提供合理的逃生路線(xiàn)，在一定程度上確保救援工作的及時(shí)性。⑧人員搜救：在礦井內(nèi)部發(fā)生頂板事故，人員被困時(shí)，在這種情況下，通過(guò)系統(tǒng)中心站最新的位置信息確定遇險(xiǎn)人員的位置，然后借助手持無(wú)線(xiàn)搜救儀對(duì)定位卡進(jìn)行確定，進(jìn)而對(duì)遇險(xiǎn)人員的準(zhǔn)確位置進(jìn)行精確定位。借助該系統(tǒng)能夠?yàn)槿藛T搜救提供便利，進(jìn)而能夠及時(shí)救援遇險(xiǎn)人員。⑨緊急廣播：當(dāng)井下發(fā)生緊急情況時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)中心站呼叫每個(gè)礦工識(shí)別卡，將緊急信息迅速傳達(dá)到離讀卡器50米范圍內(nèi)，進(jìn)而在一定程度上確保指揮的統(tǒng)一性和行動(dòng)的一致性。

4 系統(tǒng)特點(diǎn)

4.1 高度自動(dòng)化。對(duì)于井下工人經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn)等信息，系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并且自動(dòng)完成考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)工作。

4.2 先進(jìn)的通信系統(tǒng)。通過(guò)在井下各巷道，安裝識(shí)別讀卡器，將相關(guān)人員的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸給主服務(wù)器，在整個(gè)過(guò)程中，不存在人為的干預(yù)。

4.3 完善的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與信息查詢(xún)軟件。在該管理系統(tǒng)中，具備工人通過(guò)井下的信息采集和統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)、考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理分析系統(tǒng)等專(zhuān)用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表資料進(jìn)行顯示和打印，在查詢(xún)與管理方面，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提供全方位的服務(wù)。

4.4 系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。本公司該系統(tǒng)產(chǎn)品采用巷道壁掛式設(shè)計(jì)，無(wú)需在巷道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時(shí)全天候連續(xù)正常工作。

4.5 完善的異常情況（包括系統(tǒng)設(shè)備故障、人員急救呼叫）報(bào)警呼叫功能，設(shè)備出現(xiàn)故障幾分鐘內(nèi)能在分站運(yùn)行監(jiān)控主機(jī)上顯示出來(lái)并報(bào)警。

5 系統(tǒng)工作原理

井下佩戴識(shí)別卡的工人只需將識(shí)別卡背面的小黑色按鈕按住2秒鐘，即可實(shí)現(xiàn)緊急呼叫，發(fā)射信號(hào)，井下安裝讀卡器地點(diǎn)50m范圍之內(nèi)，讀卡器將采集到的信號(hào)發(fā)送到最近的分站，再轉(zhuǎn)到配電室的光端機(jī)，光端機(jī)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，通過(guò)載體發(fā)送給地面中心站交換機(jī)，最后由交換機(jī)把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)顯示在電腦屏幕上，實(shí)現(xiàn)可視化。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)礦井人員定位系統(tǒng)的了解，使我們充分認(rèn)識(shí)到礦井人員定位系統(tǒng)對(duì)安全生產(chǎn)中應(yīng)用的重要性，該系統(tǒng)通過(guò)多硬件集成，特定軟件輔助，組成了一個(gè)功能強(qiáng)大又結(jié)合安全生產(chǎn)實(shí)際需求的管理平臺(tái)，為高煤公司進(jìn)一步“安全生產(chǎn)，預(yù)防為主，綜合治理”打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為“科學(xué)發(fā)展，安全發(fā)展”提供了重要的安全保障。

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