礦井監測監控系統應急聯動功能探析

王衛波

（潞安集團常村煤礦，山西長治 046100）

0 引言

常村礦監控系統是常州自動化研究KJ95X監控系統，定位系統是重慶煤科院KJ251A通信聯絡系統。通訊聯絡系統包括調度電話通信系統（+520 m水平河北石家莊54所的H20-20IPX系列調度交換機、+470 m水平采用上海華亨SH-3000D調度交換機）；無線通訊系統（上海山源KT154型礦用無線通信系統）；應急救援緊急擴音通訊系統（華洋通信設備有限公司生產的KT155型）。

為保障煤礦安全監控系統的升級改動得到穩固，并且能夠有條不紊地進行，“煤礦安全監控系統升級改造技術方案”的實施按照安全監控系統當前狀況和檢測結果，通過屢次商討，進行了一系列的對比實驗，并且廣泛搜集了社會各界的看法，最后確定將逐漸開啟實施監測監控系統的應急聯動功能[1]。

1 監測監控系統介紹

1.1 系統簡介和結構圖

KJ95X是一款保障礦山工作不受到危險威脅，滿足管理者需求的軟件。該軟件是以上一代軟件為原圖，同時采納了我國目前市場上同種類別商品的優點后進行改造升級而成的，其系統結構如圖1所示。

圖1 監測監控系統結構

1.2 系統特點

（1）供給全面支持，并且替使用者降低安置金額。借助小型關系數據庫管理系統MySQL sql server2012的數據庫平臺，供給簡便化、高效率的數據存儲業務。該數據庫具有小型化規模、速度極快且管理十分簡便易行的優勢，因而在各個公司的眾多軟件中得到普及使用。MySQL sql server2012不僅向系統數據管理供給全面的支持，并且替使用者降低了安置金額[2]。

（2）龐大復雜的圖像組合能力。KJ95X是一款基于常州自動化研究所梅安森地圖開放平臺而開發出來的安全監控系統類軟件。它展現了與GIS地圖系統、CAD圖紙的無縫連接功能，數據簡明性能得到較強改善，在一定程度上解決了公司的生產安全問題。

（3）靈動、方便使用的用戶報表。KJ73X（KJ95X）安全監控系統能夠兼容MySQL/MSSQLsql server2012等動態數據源，涵括文本、網格、標簽、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。該報表工具展現了簡便易學、穩固可靠的龐大優勢。

（4）穩固牢靠的雙機熱備系統。KJ95X安全監控系統軟件憑借數據庫的數據冗余設計、數據同步模式下的不可共享儲存的布局解決方法，不僅減少了資金消耗，而且確保了數據能夠實時同步化與安全備份[3]。

2 人員定位系統

人員定位系統是在重大工作場所、礦山井口及井下過道安置KJF210B型讀卡器與KGE116D型動態目標可識別儀器，讓工作人員裝配標識卡，系統以不接觸式的方式來讀取標識卡上的信息，自動識別工作人員的不同狀態，以達到準確定位礦井下可移動的目標、完成考勤等信息化管理。該系統分為地上和井下2個主體。

（1）工作人員定位儀、環網交換儀、UPS電源、打印機、地上識別儀、工作人員標識卡等共同構成了井上部分。地上工作人員定位中心站點的主機使用雙機熱備裝置，井下讀卡站點讀取上傳的數據信息，并且會在同一時間輸入到工作人員定位主機與備用機器數據庫。人員定位主備機與井下KJJ18B型環網交換機形成的工業環網是通過重慶煤科院梅安森KJJ18B型環網數據接口而實現的，達到與讀卡分站等裝置進行通訊的目的。工作人員進出的井下過道是副井口，副井口通過僅有的檢測設備虹膜檢測儀對進出員工進行考勤。考勤儀會自主審查工作人員的入井準許證，當檢測到沒有攜帶證件或者證件過期的人員時，發出警報聲，附近的安全檢查人員按照警報提示禁止他們入井。該系統也會對攜帶即將過期證件的工作人員發出警聲提示，并對井下各種形式的報警信息（如工作人員呼救信息、裝置出現故障信息、證件到期信息等）彈出信息內容的性能。工作人員必須攜帶定位卡才能參加考勤，當識別儀識別勘測到定位卡時，系統會檢驗信息是否無誤。若無誤，才能進入接下來的虹膜考勤；若識別儀沒有勘測到定位卡，則虹膜考勤將失去效用。工作人員檢測的檔案內容涵蓋了崗位資格證證件號、證件有效期限、血型、聯系電話等，WEB管理系統能夠實時地顯示工作人員的數目及人員分布狀況[4]。

（2）井下部分采用KJ251-F8（電源分站一體）型讀卡分站、KJF210B型動態目標識別儀及KDW0.3/660（A型礦用電源箱）的網絡組裝方式。讀卡分站設置在井下的各個變電所、井下重要的過道，各個挖掘工作場所都設置安裝有充足數目的目標識別儀器。分站與各個識別儀器間采用的是485傳輸式，使用礦用阻燃四芯通訊電纜達到連接的目的，讀卡分站依靠KJJ18B性環網交換儀器接入工業環網，實現搜集、處理、儲存傳輸數據的功能[5]。

3 應急廣播系統

3.1 KTK113型廣播

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

（1）井上部分涵蓋了應急廣播的主機、話筒、音響、地上語音網關、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環網交換機實現信息互通；音頻數據信息可傳輸至應急廣播主機系統軟件。

（2）井下部分由廣播分站、電源、隔爆兼網絡接口等組成。廣播分站依靠網絡接口設備接入根基于GEPON技術的工業環網交換機來和地上進行傳輸，構成了工業環網+現場總線的形式。

3.2 KXY660廣播系統

該廣播系統包括了地上主機、主機系統操作軟件、地上音響、話筒、廣播電話、輸送光纖等裝置。組裝網絡的形式和系統性能基于IP網絡的數字化音頻廣播系統，依靠井下環網與地上工業網達到通訊信息的功能，打破了傳統形式的模擬廣播系統的內容限制、空間限制與性能限制[7]。詳細功能包括：音樂放送、廣播、監聽、檢閱打印、錄音、整點時刻報時、動態圖形顯示與編輯、過程控制等。

4 多系統融合

要想完成多系統間的融合，不僅需要后臺代碼，而且需要數據庫的幫助。例如，人員定位系統與廣播系統代碼是用c#.net語言進行編寫的，數據庫是sqlserver2012，并且監控系統后臺的代碼也應用c#.net語言來編寫。系統應該是根基于GIS技術，具有空間位置信息服務的性能，并且不局限于二維、三維空間情況。系統應該兼容工作人員位置定位、應急廣播系統。多個系統的融合可以使用地上方式，僅僅根據系統支持地上的多網融合、生產單位供給的憑據來進行展示，系統可兼容井下工作人員的空間位置實施定位功能、開啟應急廣播系統。

5 應急聯動效果

達到聯動的基本條件后，系統會對人員空間定位子系統開啟呼叫模式，針對廣播系統的特定位置開始語音播報，還會在GIS圖形上顯示聯動結果[8]。

要想達成應急聯動的目的，需要監控系統、人員空間定位系統、廣播系統三者的融合。工作區域瓦斯超過最大限度時，員工所帶有的空間定位識別卡會立即發出滴滴的警報聲。與此同時，井下的應急廣播會一直播放瓦斯超過限度的訊息，并向井下員工發出警報，讓他們第一時間收到通知，迅速撤退。應急聯動將會最大程度地降低潛在的危險度，顯著提高工作安全度，確保井下工作安全、高效率地進行。

6 結束語

為實現礦井監測監控在監測到瓦斯超限、工作面突然斷電等危險情況下，能與礦井多系統緊急聯動，第一時間緊急撤人，進而更好地保障礦井安全生產，本文探析了礦井監測監控系統應急聯動功能。經實際應用發現，礦井監測監控系統應急聯動效果應用良好，能很好地滿足礦井生產需要，有效提高礦井作業安全系數，提升隊組安全作業水平，具有較高的推廣應用價值。