井下人員定位系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

【摘要】科學技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了人類前所不能探索及掌握的事，面對現(xiàn)今高科技深入人類生活、生產(chǎn)并產(chǎn)生的大環(huán)境下，加之國家對煤礦安全的高度重視，規(guī)避煤礦井下風險、加強井下人員人身安全已成為煤礦安全生產(chǎn)的第一要務(wù)，同時，這對促進我國煤礦工業(yè)科學發(fā)展也發(fā)揮了重要作用。本文井下人員定位系統(tǒng)的功能作了簡要說明，重點分析了井下人員定位系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】井下人員;定位系統(tǒng);煤礦安全;應(yīng)用分析

引言

煤礦井下人員定位管理在煤礦災(zāi)害救援過程中，對于災(zāi)害區(qū)域的作業(yè)人員的統(tǒng)計，以及確定災(zāi)變區(qū)域受災(zāi)人員的所處位置起著決定的作用，因此為了準確掌握入井人員情況，提升礦井安全管理水平，利用高科為基礎(chǔ)的礦用人員定位系統(tǒng)保障井下作業(yè)安全至關(guān)重要。

1.建立井下人員定位系統(tǒng)的必要性

礦用人員定位系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用實現(xiàn)了對井下作業(yè)的遠程操控，該系統(tǒng)集成了目標定位、跟蹤、報警、預(yù)警救援、緊急事件處理等功能，具有實時數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、軌跡查詢等特點，滿足了煤礦對于井下人員分布及操作情況的管理要求。

2.煤礦井下人員定位系統(tǒng)的功能

2.1 實現(xiàn)在線監(jiān)測功能及記錄功能

對井下人員的分布情況進行實時監(jiān)測、記錄，以對意外事件作出及時應(yīng)對措施。

2.2 對井下人員的實時軌跡進行跟蹤

保證井下工作人員人身安全;當發(fā)生突發(fā)事件時系統(tǒng)可獲取井下人員的精準位置，對營救工作起了極重要作用。

2.3 實現(xiàn)考勤管理

按班次、按部門準確生成考勤統(tǒng)計報表。

2.4 分站管理功能

系統(tǒng)需要根據(jù)提供的各種關(guān)鍵字（如分站模糊位置關(guān)鍵字查詢附近分站，分站運行狀況關(guān)鍵字查詢相關(guān)分站等）查詢分站信息的人機交互接口，并提供分站及射頻接收模塊參數(shù)配置接口。系統(tǒng)還需要具備可視化地圖漫游、縮放，查看分站在井下分布情況的功能。

2.5 系統(tǒng)需要具備自診斷、檢測及報警功能

當系統(tǒng)分站、傳輸接口、傳輸線路發(fā)生故障時能夠主動報警，并且將故障設(shè)備信息及時間記錄至數(shù)據(jù)庫，以供查詢。另外，對禁人區(qū)域進入告警：對不相關(guān)人員進入禁入?yún)^(qū)域?qū)崟r報警。

2.6 預(yù)警呼救功能

在緊急情況下，識別卡攜帶人員可通過識別卡向地面實施報警呼救。

2.7 系統(tǒng)檢測功能

識別卡電量監(jiān)測、基站狀態(tài)檢測、基站電源監(jiān)測等。

3.井下人員定位系統(tǒng)須具體的條件

3.1 可靠性

系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)保證系統(tǒng)運行中設(shè)備出現(xiàn)故障的概率到一定要求。此外，在系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障時應(yīng)具備自恢復能力，并時檢測故障點，向控制中心報警?？煽啃砸筮€包括保證數(shù)據(jù)的確性、 一致性與完整性。

3.2 實時性

系統(tǒng)必須對各種突發(fā)事件及反應(yīng)，及時報警，記錄事件信息，并配合其他避險系統(tǒng)做出反應(yīng)。

3.3 安全性

必須保障系統(tǒng)的運行安全，防止數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)被竊取，以服務(wù)器軟硬件受到破壞，耽誤搶險的時機。

綜上分析可知，井下人員定位系統(tǒng)不僅關(guān)于到工作人員的人身安全，也關(guān)系到井下工作是否能順利開展及企業(yè)的發(fā)展。本文主要介紹本系統(tǒng)中用到應(yīng)用范圍較廣的人員定位系統(tǒng)KJI28A、KJ69J及GIS人員定位系統(tǒng)及。

4.應(yīng)用范圍較廣的人員定位系統(tǒng)

煤礦井下人員定位系統(tǒng)主要有：KJI28A、KJ69J等。各個煤礦根據(jù)自身的經(jīng)濟條件、煤礦地質(zhì)條件來選擇合適的礦用人員定位管理系統(tǒng)。本文重點介紹KJI28A型礦用人員管理系統(tǒng)和KJ69J型礦用人員定位管理系統(tǒng)。

4.1 KJI28A礦用人員管理系統(tǒng)

KJI28A型礦用人員管理系統(tǒng)是專為煤礦設(shè)計，用來實時監(jiān)測流動人員、流動車輛的數(shù)量、區(qū)域、時間信息等，能夠?qū)崟r地了解井下人員流動情況，了解當前井下人員的數(shù)量級分布情況，能夠查詢?nèi)我恢付ㄏ戮藛T當前或指定時刻所處的區(qū)域、查詢?nèi)我恢付ㄈ藛T當天或指定日期的活動軌跡，為人員、車輛的生產(chǎn)管理、考勤統(tǒng)計、安全保障提供可靠的依據(jù)。KJI28A型礦用人員管理系統(tǒng)由地面設(shè)備和井下設(shè)備兩部分組成。

地面設(shè)備包括：監(jiān)測主機、KJ70N-J型數(shù)據(jù)傳輸接口、UPS電源、打印機、交換機、避雷器;井下設(shè)備包括：KJI28A-F型傳輸分站、KJI28A-F1型讀卡分站、KJI28A-K2型識別卡、KDW17型礦用隔爆兼本安電源、KDW型礦用隔爆型兼本安不間斷電源、避雷器、接線盒和通信電纜。

4.2 K69J型礦用人員定位管理系統(tǒng)

K69J型礦用人員安全監(jiān)測系統(tǒng)是應(yīng)用RFID技術(shù)于井下移動目標位置監(jiān)測的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)煤礦井下作業(yè)人員和運輸車輛位置的檢測查詢及多種實用的報警功能，適用于任何礦井。該系統(tǒng)具有被測目標無負擔、通行方式無限制和安裝使用簡便等特點。K69J型礦用人員定位管理系統(tǒng)是采用先進的計算機技術(shù)、ARM嵌入式技術(shù)及無線識別和定位技術(shù)的人員定位管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在原有人員定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了精確定位功能，定位精度小于5m，適合各類礦井安裝使用。

5.GIS應(yīng)用于人員定位系統(tǒng)

GIS（Geographic Information System）即地理信息系統(tǒng)，是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟、硬件的支持下，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。GIS具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能。GIS系統(tǒng)具有直觀、方便的可視化效果，可以將地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起，具有強大的地理信息空間分析功能。GIS應(yīng)用于人員定位系統(tǒng)中，可以將人員定位系統(tǒng)功能和效果進一步增強。

5.1 利用GIS控件提供的功能，實現(xiàn)電子地圖的可視化

用戶可以對地圖進行放大、縮小、平移、漫游、導航等。

5.2 實現(xiàn)人員實時位置顯示

5.2.1 根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中人員動態(tài)信息表的實時位置信息，將人員信息顯示在電子地圖的對應(yīng)位置，監(jiān)控更加直觀。

5.2.2 實現(xiàn)基站分站信息的圖形化顯示、離線故障分站及線路的突出顯示，員工進入限制區(qū)域突出顯示。

5.2.3 還可引入GPRS模塊以及3G模塊，短信通知控制中心管理人員和技術(shù)檢修人員，安全性更高。

5.2.4 查詢職工歷史活動軌跡信息，將特定職工軌跡信息顯示在電子地圖上。

6.結(jié)束語

綜上可知，煤礦井下人員定位系統(tǒng)將隨著科技的發(fā)展功能日趨完善并發(fā)揮越來越重要的作用，其前景更加可觀。煤礦井下人員定位系統(tǒng)不僅能提高礦井的安全管理水平和工作效率，還能實現(xiàn)資源共享，更能將資源做到物盡其用。

同時，井下人員定位系統(tǒng)為礦井的搶險求實與安全救護提高了可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，為確保煤礦安全生產(chǎn)做出巨大貢獻。

參考文獻

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作者簡介：王設(shè)計（1964—），男，內(nèi)蒙古烏海人，高級工程師，國投新集能源股份有限公司總經(jīng)理助理、國投新集安徽智能科技有限公司董事長，一直致力于煤礦自動化水平和安全生產(chǎn)水平的提升工作。