礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)功能探析

王衛(wèi)波

（潞安集團(tuán)常村煤礦，山西長(zhǎng)治 046100）

0 引言

常村礦監(jiān)控系統(tǒng)是常州自動(dòng)化研究KJ95X監(jiān)控系統(tǒng)，定位系統(tǒng)是重慶煤科院KJ251A通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)包括調(diào)度電話通信系統(tǒng)（+520 m水平河北石家莊54所的H20-20IPX系列調(diào)度交換機(jī)、+470 m水平采用上海華亨SH-3000D調(diào)度交換機(jī)）；無線通訊系統(tǒng)（上海山源KT154型礦用無線通信系統(tǒng)）；應(yīng)急救援緊急擴(kuò)音通訊系統(tǒng)（華洋通信設(shè)備有限公司生產(chǎn)的KT155型）。

為保障煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改動(dòng)得到穩(wěn)固，并且能夠有條不紊地進(jìn)行，“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造技術(shù)方案”的實(shí)施按照安全監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)前狀況和檢測(cè)結(jié)果，通過屢次商討，進(jìn)行了一系列的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并且廣泛搜集了社會(huì)各界的看法，最后確定將逐漸開啟實(shí)施監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)功能[1]。

1 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介和結(jié)構(gòu)圖

KJ95X是一款保障礦山工作不受到危險(xiǎn)威脅，滿足管理者需求的軟件。該軟件是以上一代軟件為原圖，同時(shí)采納了我國目前市場(chǎng)上同種類別商品的優(yōu)點(diǎn)后進(jìn)行改造升級(jí)而成的，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）供給全面支持，并且替使用者降低安置金額。借助小型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL sql server2012的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，供給簡(jiǎn)便化、高效率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)業(yè)務(wù)。該數(shù)據(jù)庫具有小型化規(guī)模、速度極快且管理十分簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)，因而在各個(gè)公司的眾多軟件中得到普及使用。MySQL sql server2012不僅向系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理供給全面的支持，并且替使用者降低了安置金額[2]。

（2）龐大復(fù)雜的圖像組合能力。KJ95X是一款基于常州自動(dòng)化研究所梅安森地圖開放平臺(tái)而開發(fā)出來的安全監(jiān)控系統(tǒng)類軟件。它展現(xiàn)了與GIS地圖系統(tǒng)、CAD圖紙的無縫連接功能，數(shù)據(jù)簡(jiǎn)明性能得到較強(qiáng)改善，在一定程度上解決了公司的生產(chǎn)安全問題。

（3）靈動(dòng)、方便使用的用戶報(bào)表。KJ73X（KJ95X）安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠兼容MySQL/MSSQLsql server2012等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源，涵括文本、網(wǎng)格、標(biāo)簽、交互表、列表、圖表等工具，可以滿足使用者任何表格格式的需求。該報(bào)表工具展現(xiàn)了簡(jiǎn)便易學(xué)、穩(wěn)固可靠的龐大優(yōu)勢(shì)。

（4）穩(wěn)固牢靠的雙機(jī)熱備系統(tǒng)。KJ95X安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件憑借數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)冗余設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)同步模式下的不可共享儲(chǔ)存的布局解決方法，不僅減少了資金消耗，而且確保了數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)同步化與安全備份[3]。

2 人員定位系統(tǒng)

人員定位系統(tǒng)是在重大工作場(chǎng)所、礦山井口及井下過道安置KJF210B型讀卡器與KGE116D型動(dòng)態(tài)目標(biāo)可識(shí)別儀器，讓工作人員裝配標(biāo)識(shí)卡，系統(tǒng)以不接觸式的方式來讀取標(biāo)識(shí)卡上的信息，自動(dòng)識(shí)別工作人員的不同狀態(tài)，以達(dá)到準(zhǔn)確定位礦井下可移動(dòng)的目標(biāo)、完成考勤等信息化管理。該系統(tǒng)分為地上和井下2個(gè)主體。

（1）工作人員定位儀、環(huán)網(wǎng)交換儀、UPS電源、打印機(jī)、地上識(shí)別儀、工作人員標(biāo)識(shí)卡等共同構(gòu)成了井上部分。地上工作人員定位中心站點(diǎn)的主機(jī)使用雙機(jī)熱備裝置，井下讀卡站點(diǎn)讀取上傳的數(shù)據(jù)信息，并且會(huì)在同一時(shí)間輸入到工作人員定位主機(jī)與備用機(jī)器數(shù)據(jù)庫。人員定位主備機(jī)與井下KJJ18B型環(huán)網(wǎng)交換機(jī)形成的工業(yè)環(huán)網(wǎng)是通過重慶煤科院梅安森KJJ18B型環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口而實(shí)現(xiàn)的，達(dá)到與讀卡分站等裝置進(jìn)行通訊的目的。工作人員進(jìn)出的井下過道是副井口，副井口通過僅有的檢測(cè)設(shè)備虹膜檢測(cè)儀對(duì)進(jìn)出員工進(jìn)行考勤?？记趦x會(huì)自主審查工作人員的入井準(zhǔn)許證，當(dāng)檢測(cè)到?jīng)]有攜帶證件或者證件過期的人員時(shí)，發(fā)出警報(bào)聲，附近的安全檢查人員按照警報(bào)提示禁止他們?nèi)刖?。該系統(tǒng)也會(huì)對(duì)攜帶即將過期證件的工作人員發(fā)出警聲提示，并對(duì)井下各種形式的報(bào)警信息（如工作人員呼救信息、裝置出現(xiàn)故障信息、證件到期信息等）彈出信息內(nèi)容的性能。工作人員必須攜帶定位卡才能參加考勤，當(dāng)識(shí)別儀識(shí)別勘測(cè)到定位卡時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢驗(yàn)信息是否無誤。若無誤，才能進(jìn)入接下來的虹膜考勤；若識(shí)別儀沒有勘測(cè)到定位卡，則虹膜考勤將失去效用。工作人員檢測(cè)的檔案內(nèi)容涵蓋了崗位資格證證件號(hào)、證件有效期限、血型、聯(lián)系電話等，WEB管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地顯示工作人員的數(shù)目及人員分布狀況[4]。

（2）井下部分采用KJ251-F8（電源分站一體）型讀卡分站、KJF210B型動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別儀及KDW0.3/660（A型礦用電源箱）的網(wǎng)絡(luò)組裝方式。讀卡分站設(shè)置在井下的各個(gè)變電所、井下重要的過道，各個(gè)挖掘工作場(chǎng)所都設(shè)置安裝有充足數(shù)目的目標(biāo)識(shí)別儀器。分站與各個(gè)識(shí)別儀器間采用的是485傳輸式，使用礦用阻燃四芯通訊電纜達(dá)到連接的目的，讀卡分站依靠KJJ18B性環(huán)網(wǎng)交換儀器接入工業(yè)環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)搜集、處理、儲(chǔ)存?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)的功能[5]。

3 應(yīng)急廣播系統(tǒng)

3.1 KTK113型廣播

煤礦安全數(shù)字廣播（CAN總線）系統(tǒng)可以安置于礦山井下過道、停車場(chǎng)所、候車場(chǎng)所、變電場(chǎng)所、工作區(qū)域等地方。該系統(tǒng)可以在緊急狀況出現(xiàn)時(shí)變成緊急呼叫系統(tǒng)，通過一鍵功能通知整個(gè)或者部分礦井地方的工作員工迅速撤退，為可能發(fā)生的緊急事故提供安全保護(hù)。此外，該系統(tǒng)還能以文件的方式廣播和安全知識(shí)宣傳教育廣播，在緊急需要時(shí)提供雙向通訊信息。井下的廣播分站能夠發(fā)出報(bào)警信號(hào)并且發(fā)出對(duì)講，開啟安全指揮、互相通訊的功能。該系統(tǒng)包括地上和井下兩大主體[6]。

（1）井上部分涵蓋了應(yīng)急廣播的主機(jī)、話筒、音響、地上語音網(wǎng)關(guān)、地上傳輸接口等。地上傳輸接口和井下廣播分站依靠地上工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)信息互通；音頻數(shù)據(jù)信息可傳輸至應(yīng)急廣播主機(jī)系統(tǒng)軟件。

（2）井下部分由廣播分站、電源、隔爆兼網(wǎng)絡(luò)接口等組成。廣播分站依靠網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備接入根基于GEPON技術(shù)的工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)來和地上進(jìn)行傳輸，構(gòu)成了工業(yè)環(huán)網(wǎng)+現(xiàn)場(chǎng)總線的形式。

3.2 KXY660廣播系統(tǒng)

該廣播系統(tǒng)包括了地上主機(jī)、主機(jī)系統(tǒng)操作軟件、地上音響、話筒、廣播電話、輸送光纖等裝置。組裝網(wǎng)絡(luò)的形式和系統(tǒng)性能基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化音頻廣播系統(tǒng)，依靠井下環(huán)網(wǎng)與地上工業(yè)網(wǎng)達(dá)到通訊信息的功能，打破了傳統(tǒng)形式的模擬廣播系統(tǒng)的內(nèi)容限制、空間限制與性能限制[7]。詳細(xì)功能包括：音樂放送、廣播、監(jiān)聽、檢閱打印、錄音、整點(diǎn)時(shí)刻報(bào)時(shí)、動(dòng)態(tài)圖形顯示與編輯、過程控制等。

4 多系統(tǒng)融合

要想完成多系統(tǒng)間的融合，不僅需要后臺(tái)代碼，而且需要數(shù)據(jù)庫的幫助。例如，人員定位系統(tǒng)與廣播系統(tǒng)代碼是用c#.net語言進(jìn)行編寫的，數(shù)據(jù)庫是sqlserver2012，并且監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)的代碼也應(yīng)用c#.net語言來編寫。系統(tǒng)應(yīng)該是根基于GIS技術(shù)，具有空間位置信息服務(wù)的性能，并且不局限于二維、三維空間情況。系統(tǒng)應(yīng)該兼容工作人員位置定位、應(yīng)急廣播系統(tǒng)。多個(gè)系統(tǒng)的融合可以使用地上方式，僅僅根據(jù)系統(tǒng)支持地上的多網(wǎng)融合、生產(chǎn)單位供給的憑據(jù)來進(jìn)行展示，系統(tǒng)可兼容井下工作人員的空間位置實(shí)施定位功能、開啟應(yīng)急廣播系統(tǒng)。

5 應(yīng)急聯(lián)動(dòng)效果

達(dá)到聯(lián)動(dòng)的基本條件后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)人員空間定位子系統(tǒng)開啟呼叫模式，針對(duì)廣播系統(tǒng)的特定位置開始語音播報(bào)，還會(huì)在GIS圖形上顯示聯(lián)動(dòng)結(jié)果[8]。

要想達(dá)成應(yīng)急聯(lián)動(dòng)的目的，需要監(jiān)控系統(tǒng)、人員空間定位系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)三者的融合。工作區(qū)域瓦斯超過最大限度時(shí)，員工所帶有的空間定位識(shí)別卡會(huì)立即發(fā)出滴滴的警報(bào)聲。與此同時(shí)，井下的應(yīng)急廣播會(huì)一直播放瓦斯超過限度的訊息，并向井下員工發(fā)出警報(bào)，讓他們第一時(shí)間收到通知，迅速撤退。應(yīng)急聯(lián)動(dòng)將會(huì)最大程度地降低潛在的危險(xiǎn)度，顯著提高工作安全度，確保井下工作安全、高效率地進(jìn)行。

6 結(jié)束語

為實(shí)現(xiàn)礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控在監(jiān)測(cè)到瓦斯超限、工作面突然斷電等危險(xiǎn)情況下，能與礦井多系統(tǒng)緊急聯(lián)動(dòng)，第一時(shí)間緊急撤人，進(jìn)而更好地保障礦井安全生產(chǎn)，本文探析了礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)功能。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)效果應(yīng)用良好，能很好地滿足礦井生產(chǎn)需要，有效提高礦井作業(yè)安全系數(shù)，提升隊(duì)組安全作業(yè)水平，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。