麥垛山煤礦人員定位系統與膠輪車監控系統整合

何學源

摘 要：通過深入研究無軌膠輪車監控系統在井下車輛安全管理方面的優勢和缺陷，針對我礦具體情況進行探討，提出無軌膠輪車系統和人員定位系統合二為一的整合方案。從節約資金、減少后期維護成本、功能實現等方面認真討論和調研，經過數月可行性研究，我礦大膽提出了無軌膠輪車監控系統和人員定位系統整合方案，經過比選最終成功地實現了一套系統具備兩套系統的功能。

關鍵詞：無軌膠輪車；系統人員；定位系統；系統整合

1 概述

神華寧夏煤業集團麥垛山煤礦是寧夏回族自治區寧東能源基地鴛鴦湖礦區五對特大型礦井之一，礦井設計生產能力800萬t/a。麥垛山煤礦主要采用主斜井、副立井、暗斜井和暗緩坡綜合開拓方式，井下物資運輸主要采用無軌膠輪車運輸，運輸方式首先將物資裝到無軌膠輪車上，由副立井提升系統下放至主水平和輔助水平，通過暗緩坡運輸至井下各個地方。井下行車時有丁字路口3處，工作面為向內海拔逐漸降低，爬坡距離超過20公里。入井員工1400人，入井車輛76臺，其中指揮皮卡2臺，運輸車30臺，外圍車輛共計46臺。

2 人員定位及無軌膠輪車監控系統監控原理

人員定位及無軌膠輪車監控系統的主要工作原理是在井下車輛和人員共用一臺讀卡器，運用不同的射頻信號加以區分，數據傳輸采用CAN總線、RS485總線、以太環網、光纖等多種網絡相連接。人員和膠輪車分別在井下攜帶不同射頻識別定位卡（RFID），系統通過讀卡器與射頻識別定位卡之間進行通訊，實現對被人員和車輛對象的目標定位，在信息監測中心設置服務器控制系統，通過地面系統對井下人員和車輛進行歸類，并進行實時監控。系統具有C/S、B/S兩種界面顯示功能，同時在綜合自動化系統平臺顯示。

3 系統建設

麥垛山煤礦人員定位及膠輪車運輸系統一期工程主要安裝了主斜井、副立井、回風立井、井底車場、130602工作面輔助運輸順槽、工作面回風順槽、主運順槽等。系統完成了人員定位讀卡器87臺，防爆電源44臺，副立井井口人員信息顯示系統1套，人員定位數據庫軟件1套，人員定位監控軟件1套的安裝調試，井下敷設通訊線纜12km、電源線纜10.2km，人員定位射頻卡發放1600張；車輛運輸監控系統完成車輛讀卡器87臺、防爆電源25臺、信號燈控制器27臺、信號燈27臺、車輛調度客戶端1套（含液晶顯示器）、UPS電源1臺的安裝調試，車輛定位射頻卡安裝70張。

隨著130602工作面的形成，需要在130602工作面皮帶運輸順槽安裝人員定位，130602工作面的輔助運輸順槽、回風順槽安裝人員定位及膠輪車運輸監控系統；主水平膠輪車存放硐室井下車輛運行頻繁，需要加強車輛監控系統，有效監控車輛安全的行進，因此一期補套方案也包括了主水平馬頭門以東。130602工作面的輔助運輸順槽、回風順槽分別各有5個調向硐室，合計10個調向硐室；868水泵房交叉口處一個丁字路口，需要增加紅綠燈引導車輛安全運行。

4 系統主要功能

4.1 人員監測定位系統

1）系統實時、動態地監測、顯示下井人員的總人數，以及人員在礦井下各個工作區域的分布情況；2）調度室人員定位查看系統能顯示井下各工作區域以及各工作區之間的通道示意圖；3）通過地面各接入局域網終端可實時查閱下井人員的總人數，并能夠顯示各自的年齡、姓名、職務、時間等，系統可記錄、保留當時井下所有工作區域的人數、姓名、年齡等信息；4）對重點存在高風險作業人員下井工作的關鍵人員進行跟蹤顯示；5）人員搜救功能：遇到災變等緊急情況時，首先利用監測中心站最新的位置信息發現遇險人員的大致地點，然后利用手持式檢卡儀去尋找定位卡，精確的尋找遇險人員位置；6）緊急求救功能：發生礦難等緊急事件時，通過礦工配帶的人員定位卡主動發出求救信號，調度室值班人員能夠及時、準確地發現人員報警區域及人員信息，為救援提供準確信息；7）緊急廣播功能：當井下發生緊急情況時，可以通過調度室監控終端對每個礦工配帶的定位卡進行語音蜂鳴廣播，井下作業人員收到蜂鳴報警后迅速撤離現場，井下值班領導組織人員快速升井；8）人員考勤功能，在某一時間段內，可根據、部門、姓名、卡號、職務、時長等信息進行查詢，獲得所需要的考勤信息，并根據工種、職務、部門等信息規定入井時長，保證井下跟班帶領導及重點特殊崗位人員無脫崗現象發生。系統每月自動生成報表，人力資源科依據系統數據核發個人入井費用。

4.2 無軌膠輪車監控系統

1）可對各行駛車輛的車號、型號、駕駛員姓名等有關信息進行查閱；

2）大巷內各車輛的車號及其當前所在位置；

3）車輛調度指揮中心可實時查看井下車輛讀卡器，紅綠信號燈在輔運大巷及車場繞道內的實時狀態；

4）各巷道內當前車輛行駛方向，區域內車輛運行狀態及車輛數量統計；

5）能夠監測車輛違章現象，并提供查詢和報警功能，車輛調度終端自動彈出報警畫面，并提供聲光報警提醒，車輛調度中心調度員記錄并保存報警信息，方便事故及違章記錄備查；

6）車輛調度指揮中心能實時顯示輔助運輸大巷巷道內系統的布置狀況圖；

7）紅綠信號燈自動控制功能：無軌膠輪車監控系統通過車輛監控位置識別分站采集輔運大巷內車輛的實時位置，地面服務器依據車輛位置識別分站信息辨別紅綠信號燈指示信號，駕駛人員依據信號燈指示有序地進入就近的候車硐室等候，大大的提高了井下狹窄巷道內車輛的通過能力；

8）系統實時設備自檢功能，能實時自動檢測信號燈、讀卡器狀態，當讀卡器發生脫機等故障時，系統立即以圖標形式指示發生故障的設備，方便維修人員維修；

9）信號燈人工控制功能：當巷道內出現緊急情況或者大件設備運輸時，為了保障行駛人員安全，大件設備完好，車輛調度員人工干預紅綠信號燈狀態，直至緊急狀態取消；

10）系統具有歷史查詢功能：系統能存儲5天車輛運行狀態數據。調度員及礦局域網終端可回放5天內某一時段內的車輛運行情況，可為事故調查提供依據。

5 結論

通過人員定位及膠輪車監控系統的使用，有效地節約了系統的建設費用，并減少了維護人員的數量，同時使麥垛山煤礦的井下人員管理和膠輪車運輸實現了動態化、信息化、科學化管理，為預防膠輪運輸事故發生、提高膠輪車運行效率起到了積極作用。

參考文獻：

[1] 馬曉東.KJ150A型井下膠輪車監控系統在梅花井煤礦的應用.神華科技，2012年第二期.