淺談當前煤礦井下人員定位系統

摘要：煤礦安全生產事關人民群眾的生命和財產的安全，近幾年來，煤礦的安全生產受到國家的高度重視，同時加大了監管的力度，對于各礦井的安全狀況，要求各級安全監管部門要實現連續監測，在這種情況下，有些礦井事故還是發生。對于井下人員的數量和所在位置，在事故發生后沒有有效的手段進行及時的統計，并且救援時間、救援資金等浪費嚴重。隨著科技的不斷進步，管理水平不斷提高，煤礦生產單位全面貫徹落實各級政府的政策，并且不斷創新安全管理手段，提高安全管理水平。

關鍵詞：事故救援人員定位系統

煤礦礦井六大系統主要作用就是預防災害，是安全生產的重要保障。根據安全監管部門的規定和集團公司以及各級單位、部門的大力支持，高煤公司先后建立了礦井系統中的六大系統，包括：安全監測監控系統、壓風自救系統、供水施救系統、通信聯絡系統、井下人員定位系統、緊急避險系統。其中人員定位系統已實現了現代化管理、信息化管理、智能化管理、科學化管理。建立以災害預防、事故救助、電子信息化管理為主要目的。下面來介紹一下井下人員定位系統，它能在井下災變時，把損失降低到最低，事故發生后有一個準確的數字，節約救援時間和救援資金。

1 系統概述

對于井下各個區域人員及設備的動態情況，通過煤礦井下人員定位系統能夠及時、準確的反映給地面計算機系統，井下人員、設備的分布狀況和每個工人的運動軌跡便于管理人員隨時掌握，同時確保了管理的合理性。井下設備有人故意損壞或是出現“三違”人員時，中心站領導命令時，鎖定時間，鎖定經過事故地點的人員，經過分析和排查，能準確鎖定事故人員。當發生井下災難時，根據井下人員及設備定位系統所提供的數據、圖形，救援人員可以準確掌握有關人員的位置情況，并采取有效的救援措施，進而在一定程度上提高了救援的工作效率，同時節省救援資金。

井下人員定位系統作為綜合性運用系統，通常情況下，該系統能夠對下井人員進行自動考勤、自動定位，以及進行災后急救、日常管理等。山東濟寧高科的KJ81礦井人員定位考勤管理系統在高煤公司得到應用，該系統將國內識別、傳輸、軟件等頂尖技術和產品進行了集中，目前，該系統是國內技術最先進、運行最穩定、設計最專業的井下人員定位系統。在安全生產和日常管理方面，為煤礦的安全生產奠定了基礎。

2 系統組成

對于該系統來說，其組成主要包括：①監控主機：對整個系統進行管理，其功能是負責設備及人員檢測數據的管理、統計存儲、屏幕顯示、畫面編輯、網絡通訊等。②系統軟件：對人員信息，完成編碼、采集、識別，以及打印報表等。③UPS電源：UPS為連續性電源，在電網停電的情況下，能夠提供超過兩小時的交流用電，確保啟動中心站三臺電腦正常工作。④傳輸介質：工業以太環網綜合信息傳輸介質選擇礦井光纖。⑤人員定位分站：為了及時獲取人員編碼數據，進而通過與各讀卡器進行通訊。⑥讀卡器：對識別卡發出的人員編碼信息進行接收，同時對監測到的識別卡卡號進行滾動顯示，并且對24小時內監測到的所有識別卡的卡號進行動態存儲，具備“黑匣子”功能，并具有聲光報警的功能。⑦人員識別卡：在該系統中，能夠對人員編碼信息進行唯一承載，當人員經過安裝讀卡器地點時，人員識別卡將編碼數據傳輸給讀卡器，然后通過傳輸載體進一步輸送給地面中心站，進而對井下人員進行及時識別。

對于下井人員來說，進入讀卡器工作區域50米范圍內，隨身攜帶的識別卡將人員編碼信號傳輸給讀卡器，識別卡發來的信號被讀卡器接收，然后經分站接收進行處理，對人員編碼信息進行提取，最后由數據傳輸平臺傳輸給地面主服務器，礦井人員自動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、監管軟件和服務器主機、終端等組成。

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

3 系統功能

①雙向通訊：借助該系統，能夠實現識別卡與地面中心站之間的雙向通訊，中心站可以對識別卡進行尋呼，同時識別卡可以向中心站發送呼救信息。②識別卡的形式分為：一是人員配備，主要包括佩戴在腰帶上和粘接在礦燈上，二是礦車機頭配備。目前，本公司使用的識別卡主要是佩戴在腰帶上，對于礦車機頭來說，還沒有配備相應的識別卡。③錄入信息：借助該系統，對單位部門、人員信息等進行錄入、修改和刪除等操作，以及定義礦井實際應用中的班次。④報警：當井下發生災難時，只要工人發出呼救信號，系統就能夠自動接收，在界面的左下角會彈出相應的窗口等，通過語音或紅字的方式提示報警信息，接到報警信號后，安全監控中心的工作人員立即執行安全管理程序。⑤查詢人員軌跡和信息：對當前井下作業人員的數量及分布情況進行實時的查詢。⑥導出：按照工作單位、職務、工種等，能夠分類檢索井下人員的信息情況，同時進行打印輸出。⑦緊急求救：當井下發生緊急情況時，系統通過作業人員佩戴的識別卡進一步發出求救信號，進而及時、準確地確定緊急情況，同時提供合理的逃生路線，在一定程度上確保救援工作的及時性。⑧人員搜救：在礦井內部發生頂板事故，人員被困時，在這種情況下，通過系統中心站最新的位置信息確定遇險人員的位置，然后借助手持無線搜救儀對定位卡進行確定，進而對遇險人員的準確位置進行精確定位。借助該系統能夠為人員搜救提供便利，進而能夠及時救援遇險人員。⑨緊急廣播：當井下發生緊急情況時，系統通過中心站呼叫每個礦工識別卡，將緊急信息迅速傳達到離讀卡器50米范圍內，進而在一定程度上確保指揮的統一性和行動的一致性。

4 系統特點

4.1 高度自動化。對于井下工人經過監測點的時間、地點等信息，系統能夠進行自動檢測，并且自動完成考勤作業的統計工作。

4.2 先進的通信系統。通過在井下各巷道，安裝識別讀卡器，將相關人員的數據信息實時傳輸給主服務器，在整個過程中，不存在人為的干預。

4.3 完善的數據統計與信息查詢軟件。在該管理系統中，具備工人通過井下的信息采集和統計分析系統、考勤作業的統計與管理分析系統等專用的數據庫管理系統，對各種統計報表資料進行顯示和打印，在查詢與管理方面，為各級領導提供全方位的服務。

4.4 系統的安全性、穩定性、可靠性。本公司該系統產品采用巷道壁掛式設計，無需在巷道進行現場施工，并保證系統在惡劣環境下24小時全天候連續正常工作。

4.5 完善的異常情況（包括系統設備故障、人員急救呼叫）報警呼叫功能，設備出現故障幾分鐘內能在分站運行監控主機上顯示出來并報警。

5 系統工作原理

井下佩戴識別卡的工人只需將識別卡背面的小黑色按鈕按住2秒鐘，即可實現緊急呼叫，發射信號，井下安裝讀卡器地點50m范圍之內，讀卡器將采集到的信號發送到最近的分站，再轉到配電室的光端機，光端機轉換成模擬信號，通過載體發送給地面中心站交換機，最后由交換機把模擬信號轉換成數字信號顯示在電腦屏幕上，實現可視化。

6 結束語

通過對礦井人員定位系統的了解，使我們充分認識到礦井人員定位系統對安全生產中應用的重要性，該系統通過多硬件集成，特定軟件輔助，組成了一個功能強大又結合安全生產實際需求的管理平臺，為高煤公司進一步“安全生產，預防為主，綜合治理”打下堅實的基礎，為“科學發展，安全發展”提供了重要的安全保障。

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