潞寧煤礦井下人員定位系統應用分析

趙虎杰

（潞安集團潞寧煤業有限責任公司，山西 寧武 036700）

1 概述

潞寧煤礦隸屬于山西省潞安集團潞寧煤業有限責任公司。2005年建成投產，井田面積12.126 km2，斜井開拓方式，批準開采侏羅系大同組2#、3#煤層，保有儲量48.49 Mt，設計可采儲量38.496 Mt，服務年限為21.4年；礦井為高瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量為5.54 m3/t，絕對涌出量為18.68 m3/min；煤層自燃傾向性等級為II級，屬自燃煤層，煤塵具有爆炸危險性。水文地質類型為中等，正常涌水量為90 m3/h，最大涌水量為130 m3/h。

潞寧煤礦在建礦初期，由于資金等方面的原因，建立的人員定位系統只能監測井下人數及下井、升井時間，與現行安全生產管理規定和建立現代化礦井要求有很大差距。井下人員定位系統與人身安全聯系密切，為確保煤礦井下作業人員安全，潞寧煤礦引進KJ251井下人員定位系統，重新建立了人員定位系統，提高了人員定位的精確度，加強了對井下人員有效管理。

2 系統組成及工作原理

2.1 系統組成

根據潞寧煤礦的實際擬定了設計方案，選用KJ251井下人員定位系統。系統主要由監控主機、備用監控機、監測定位分站、動態目標識別器、員工識別卡及傳輸光纜等組成。

2.2 工作原理

中心站服務器采用礦業專用服務器，機箱和主板采用礦用工控機箱和專用工控機主板，機箱的散熱性能較強，以保證主板更加安全穩定的運行，主板便于操作人員對設備的擴展和維護；為保證系統流暢的運行，采用Intel雙核處理器、2G雙通道內存；為了保存更多的監控數據，采用較大的硬盤容量；井下分站采用全鋼防爆外殼，符合國家對煤礦設備使用要求，主要用于井下數據的采集和發送；通訊接口用來進行信號轉換，將從井下分站傳輸出來的484信號轉換為計算機可以識別的232數字信號。

根據潞寧煤礦井下資源分布及巷道的布置情況，建立了井下中央變電所、軌道下山750 m處、采區變電所、中央2#變電所、永久避難硐室、軌道下山2200 m處6個井下檢測站，中心站與檢測站之間采用帶有屏蔽的兩芯電纜進行連接，避免井下大型電氣設備在通斷電時產生的磁場對傳輸信號的干擾。

2.3 系統功能

該系統能夠自動記錄每一個員工的升井、入井時間和井下活動路線；具有考核和統計分析的功能；當系統出現故障或者有工人未按時升井，管理系統會自動彈出報警提示窗口，提醒操作人員故障原因或核實升井人數，進行故障排除或者緊急救援。系統基本功能及應用過程如下：

（1）管理功能模塊：管理員需要擁有管理權限，通過驗證賬號和密碼后進入系統主控頁面，主控頁面見圖1。

圖1 監控系統主控頁面

（2）顯示模塊：顯示模塊功能是該系統的核心功能，系統所有監測內容都需通過該模塊顯示出來；該模塊可以顯示井下人員的當前位置、上下班途徑的地點和時間、在某個地點停留的時間，還可以對其行動軌跡進行過直觀的回放。

（3）數據查詢/統計模塊：該模塊主要是為了及時了解員工當前位置、下井人數及下井時間；數據查詢可以按照指定條件對當前人員進行位置查詢；數據統計可以實現對當前下井人數及下井時間進行統計。

（4）除以上主要功能外，該系統還具有動態識別卡管理模塊、人員活動規律管理模塊、報警管理模塊及系統維護模塊。動態識別卡管理模塊主要是根據礦上工作人員信息，建立的人員信息數據庫；人員活動規律管理模塊是為了查詢井下人員的活動規律，該模塊具有儲存功能，可以記錄一段時間內員工的活動規律；報警管理模塊是根據礦工下井、升井的時間信息或者活動規律，對井下時間嚴重超標的人員進行報警，提醒井下人員抓緊時間升井或報告具體未升井原因，當井下人員進入盲巷時，報警管理模塊發出報警信號，并顯示該員工井下位置的具體信息；系統維護模塊是為了保證該系統正常運行。

3 結語

潞寧煤礦在引入KJ251井下人員定位系統后，調度人員和管理人員可以隨時獲取井口出入人員的精準數目、井下人員分布情況及特殊工種人員活動情況；可以隨時根據人員分布狀況進行人員調動，減少了管理人員的工作量，提高了井下工作人員的工作效率；當災害發生時，人員定位系統可以為地面指揮人員提供足夠的信息，為搶險救災提供有利保障，以便實施最為有效的救援工作，使人員傷亡概率降至最低；人員定位系統自身擁有的系統維護功能能夠進行系統的自我檢測和預警功能，充分保障系統的正常運行，大大降低了設備維修費用支出。人員定位系統的引入基本實現了人員定位信息化、數字化。