井下作業人員管理系統在煤礦安全管理維護中的若干思考

金路

摘 要：為了保證井下作業的安全性和穩定性，很多煤礦企業都采用了人員定位系統，大大提高了管理效率和管理質量，作業人員的人身安全也得到了一定的保證。然而當前應用的人員定位系統中或多或少都存在著一些缺陷，導致系統作用無法充分發揮出來，給煤礦生產和安全管理維護工作造成了阻礙。本文將對傳統人員定位系統的缺陷加以探討和分析，并設計一款安全可靠、功能全面的新型系統，以期實現對井下人員的精確定位，為煤礦安全管理維護工作奠定堅實的基礎。

關鍵詞：人員定位系統；煤礦；安全管理；維護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.238

1 目前井下作業人員管理系統應用存在的問題

由于井下作業人員管理系統普遍是以射頻技術為基礎，該技術雖然應用優勢顯著，但是信號傳輸需要消耗龐大的能量，而且井下環境較為惡劣，射頻信號無法對所有區域進行全面覆蓋；如果大量人員集中在一起，信號就會出現混亂，極易出現漏檢、誤檢問題；煤礦生產使用的機械設備種類龐雜，數量繁多，機械設備在運轉時會對射頻信號產生干擾，影響定位的精準性；系統信號只能由井下傳遞給地面中心站，卻無法實施反向信號傳輸，在發生事故時主站不能迅速的對井下作業人員進行指揮調度和疏散；井下作業人員管理系統的功能較為單一，通常只能用于對作業人員的管理，煤礦開采、地質勘測、生產監控等工作需要應用其他的系統，這些系統之間的信息往往都儲存在獨立的數據庫中，彼此之間不能共享，系統的重復建設無形中造成了資源的損失和浪費，煤礦安全管理決策也缺乏科學性和準確性。

2 新型井下作業人員管理系統的構建

2.1 系統組成及構架

該系統由井上和井下兩部分組成，井上部分包括USP電源、存儲設備、管理服務器、網絡設備、檢測器、礦用本安型讀卡分站、礦用本安型電源；井下部分主要包括礦用本安型電源、礦用本安型讀卡分站、以太環網、手持式讀卡器、人員識別卡。其中，礦用本安型電源是提供電能的裝置，讀卡分站要與以太環網交換機和管理服務器相連接，這樣信號就能夠覆蓋整個煤礦生產作業區域，同時讀卡分站還能與識別卡和讀卡器進行雙向通訊，從而實現對煤礦生產區域內全體設備和人員的實時、動態監控。

2.2 系統的工作原理

在井下距各個分叉口一定距離處的每個岔道上、各個工作面入口處、主要巷道內，相隔一定距離安裝無線數據監測站，通過網線或光線對各個分站與計算機進行連接。在每個作業人員身上攜帶具有唯一標識的無線識別卡，當人員通過讀卡分站時，其所攜帶的標識卡會被讀卡基站激活，讀卡分站就會讀取到該人員的標識信息，并將其傳輸到地面中心站主機。該數據經后臺處理后，通過井下作業人員管理系統軟件將該人員的具體位置信息顯示在軟件的地圖顯示界面上，便于地面調度室對井下人員的具體位置信息的掌握。

2.3 主要功能

（1）監測功能：對攜卡人員的入井和出井時間、工作范圍進行監測，即使攜卡人員與機械設備的距離過近，傳輸信號也不會受到干擾；系統還能同時識別監測范圍內的多個識別卡，對每個識別卡都能持續進行監測。（2）管理功能：管理功能包括考勤管理和安全管理兩個方面。系統能夠對攜卡人員的總數以及每個攜卡人員的井下作業時間、工作范圍進行記錄，通過與各班組的工作計劃相對照，統計出遲到、早退、礦工人員的信息；安全管理則是指系統會在攜卡人員出入限制區域時發出預警信號，在監控屏幕上顯示異常人數和滯留時間，將攜卡人員的信息匯總和打印出來。（3）存儲和查詢功能：系統具有自動存儲和備份功能，所有攜卡人員的信息都會存儲在地面中心站的主機數據庫中，即使系統因故障中斷數據庫中的信息也不會遺失，隨著系統的運行數據庫中的信息會實時更新和備份。

3 井下作業人員管理基站井下故障檢修技術

3.1 人員定位分站通信常見故障分析

（1）識別卡不發送信號：檢查識別卡的外觀、電池和簧片，識別卡在受到外力碰撞時容易損壞，當電量不足或簧片接觸不良時識別卡也不能成功發送信號。（2）分站電源箱沒有顯示人員信息：檢查主板與無線收發板通信、電源是否正常，檢查芯片是否接觸良好。（3）分站與地面監控主機不能正確通訊：檢查分站與交換機之間通訊是否正常，電源是否正常，如沒有異常，則考慮分站通訊板是否損壞。（4）直流電源輸出偏低：檢查對應不同電源等級的變壓器抽頭是否正確。 （5）備用電源不能正常投入：考慮電池是否失效，可能是電源充電板故障。（6）出現通訊中斷：通訊接口或線路接觸不良。

3.2 防范措施

（1）使用前，要仔細檢查各種接線是否準確，插頭是否松動，特別是交流引入線，引入電壓等級與接線端子電壓等級是否相同，否則將把變壓器燒毀。（2）按要求連接電路和配接設備，分站各種未用的接口和插口不得隨意占用。 （3）每次使用前必須檢查分站，板上所有IC芯片和繼電器的安裝方向要正確，接線插頭無誤。（4）檢查分站連接插頭座連接電纜是否正確及檢查分站站號是否正確。對主板上的各個電位器不得隨意擰動。（5）人員攜帶卡在不使用時必須遠離具有磁場的環境。（6）分站、無線收發器應設置在便于讀卡、觀察、調試、檢驗、圍巖穩定、支護良好、無淋水、無雜物的地點。分站應實行上架和牌版管理。分站應定期對其控制輸出進行檢查，使其控制功能始終保持正常工作狀態。（7）定期更換新電池組。（8）電源箱使用環境條件惡劣，空氣濕度大，應對其防爆面經常維護，以免生銹降低防爆性能。

4 結語

綜上所述，井下作業人員管理系統在煤礦安全管理維護中具有不可替代的作用，針對現有井下作業人員管理系統的缺陷和不足，煤礦企業必須加大資金和技術的投入力度，開發新型井下作業人員管理系統，并加強管理系統之間的信息共享，使之能夠更好的為煤礦生產提供服務，以全面提高煤礦安全管理水平，保證煤礦生產的連續性和穩定性，從而創造更多的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

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