井下人員定位系統在煤礦安全生產中的應用分析

【摘要】科學技術的發展實現了人類前所不能探索及掌握的事，面對現今高科技深入人類生活、生產并產生的大環境下，加之國家對煤礦安全的高度重視，規避煤礦井下風險、加強井下人員人身安全已成為煤礦安全生產的第一要務，同時，這對促進我國煤礦工業科學發展也發揮了重要作用。本文井下人員定位系統的功能作了簡要說明，重點分析了井下人員定位系統在煤礦安全生產中的應用。

【關鍵詞】井下人員;定位系統;煤礦安全;應用分析

引言

煤礦井下人員定位管理在煤礦災害救援過程中，對于災害區域的作業人員的統計，以及確定災變區域受災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，利用高科為基礎的礦用人員定位系統保障井下作業安全至關重要。

1.建立井下人員定位系統的必要性

礦用人員定位系統的開發與應用實現了對井下作業的遠程操控，該系統集成了目標定位、跟蹤、報警、預警救援、緊急事件處理等功能，具有實時數據查詢、歷史數據查詢、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的功能

2.1 實現在線監測功能及記錄功能

對井下人員的分布情況進行實時監測、記錄，以對意外事件作出及時應對措施。

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;當發生突發事件時系統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 實現考勤管理

按班次、按部門準確生成考勤統計報表。

2.4 分站管理功能

系統需要根據提供的各種關鍵字（如分站模糊位置關鍵字查詢附近分站，分站運行狀況關鍵字查詢相關分站等）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配置接口。系統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 系統需要具備自診斷、檢測及報警功能

當系統分站、傳輸接口、傳輸線路發生故障時能夠主動報警，并且將故障設備信息及時間記錄至數據庫，以供查詢。另外，對禁人區域進入告警：對不相關人員進入禁入區域實時報警。

2.6 預警呼救功能

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 系統檢測功能

識別卡電量監測、基站狀態檢測、基站電源監測等。

3.井下人員定位系統須具體的條件

3.1 可靠性

系統設計應保證系統運行中設備出現故障的概率到一定要求。此外，在系統設備發生故障時應具備自恢復能力，并時檢測故障點，向控制中心報警?？煽啃砸筮€包括保證數據的確性、 一致性與完整性。

3.2 實時性

系統必須對各種突發事件及反應，及時報警，記錄事件信息，并配合其他避險系統做出反應。

3.3 安全性

必須保障系統的運行安全，防止數據庫數據被竊取，以服務器軟硬件受到破壞，耽誤搶險的時機。

綜上分析可知，井下人員定位系統不僅關于到工作人員的人身安全，也關系到井下工作是否能順利開展及企業的發展。本文主要介紹本系統中用到應用范圍較廣的人員定位系統KJI28A、KJ69J及GIS人員定位系統及。

4.應用范圍較廣的人員定位系統

煤礦井下人員定位系統主要有：KJI28A、KJ69J等。各個煤礦根據自身的經濟條件、煤礦地質條件來選擇合適的礦用人員定位管理系統。本文重點介紹KJI28A型礦用人員管理系統和KJ69J型礦用人員定位管理系統。

4.1 KJI28A礦用人員管理系統

KJI28A型礦用人員管理系統是專為煤礦設計，用來實時監測流動人員、流動車輛的數量、區域、時間信息等，能夠實時地了解井下人員流動情況，了解當前井下人員的數量級分布情況，能夠查詢任一指定下井人員當前或指定時刻所處的區域、查詢任一指定人員當天或指定日期的活動軌跡，為人員、車輛的生產管理、考勤統計、安全保障提供可靠的依據。KJI28A型礦用人員管理系統由地面設備和井下設備兩部分組成。

地面設備包括：監測主機、KJ70N-J型數據傳輸接口、UPS電源、打印機、交換機、避雷器;井下設備包括：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

K69J型礦用人員安全監測系統是應用RFID技術于井下移動目標位置監測的系統，可以實現煤礦井下作業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是采用先進的計算機技術、ARM嵌入式技術及無線識別和定位技術的人員定位管理系統。該系統在原有人員定位系統的基礎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應用于人員定位系統

GIS（Geographic Information System）即地理信息系統，是以地理空間數據庫為基礎，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系統。GIS具有空間數據的獲取、存儲、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應用等功能。GIS系統具有直觀、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據庫操作集成在一起，具有強大的地理信息空間分析功能。GIS應用于人員定位系統中，可以將人員定位系統功能和效果進一步增強。

5.1 利用GIS控件提供的功能，實現電子地圖的可視化

用戶可以對地圖進行放大、縮小、平移、漫游、導航等。

5.2 實現人員實時位置顯示

5.2.1 根據系統數據庫中人員動態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位置，監控更加直觀。

5.2.2 實現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.結束語

綜上可知，煤礦井下人員定位系統將隨著科技的發展功能日趨完善并發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不僅能提高礦井的安全管理水平和工作效率，還能實現資源共享，更能將資源做到物盡其用。

同時，井下人員定位系統為礦井的搶險求實與安全救護提高了可靠的數據依據，為確保煤礦安全生產做出巨大貢獻。

參考文獻

[1]張力.井下人員定位信息后臺管理系統的設計與實現[J].長安大學，2012.

[2]羅瑩.基于無線傳感網絡的井下人員定位系統設計[J].煤炭技術，2012，03.

[3]孫繼平.煤礦井下人員位置監測技術與系統[J].煤炭科學技術，2010（11）.

作者簡介：王設計（1964—），男，內蒙古烏海人，高級工程師，國投新集能源股份有限公司總經理助理、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水平的提升工作。