張集煤礦人員定位系統(tǒng)交換機電源改造

沈杰

摘要：張集煤礦人員定位交換機使用的電源由于廠家不再供貨，導致出現(xiàn)故障無法修復更換。在使用過程中發(fā)現(xiàn)此電源箱的充電電路設計存有缺陷，經(jīng)常出現(xiàn)電池組漏液、起包、損壞，嚴重影響電源的直流供電及續(xù)航時間，況且還需要定期更換電池組，材料成本大大增加。此外，電池漏液還會腐蝕電源箱腔體，使防爆電源箱失去完好性，影響設備使用安全。為解決此難題，我單位在使用監(jiān)控系統(tǒng)升級改造后的監(jiān)控分站電源箱進行修舊利廢，做為人員定位系統(tǒng)交換機供電電源使用，實踐證明，取得良好的效果。

張集礦是淮南礦業(yè)集團本土煤礦產(chǎn)量最高、規(guī)模最大的礦井之一，也是安徽省首座千萬噸特大型礦井、國家瓦斯治理示范基地。按照要求，張集煤礦在井下巷道都安設了人員定位系統(tǒng)，監(jiān)控隊作為監(jiān)控系統(tǒng)的維護部門，承擔著礦井所以人員定位系統(tǒng)管理和維護工作。由于人員定位系統(tǒng)的特殊作用，必須要保證人員定位系統(tǒng)的穩(wěn)定，為此就要確保定位系統(tǒng)的交換機電源穩(wěn)定。

1 人員定位系統(tǒng)組成

礦井人員定位系統(tǒng)，是為人員安全所設置的管理系統(tǒng)。煤礦井下人員定位系統(tǒng)又稱煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)和煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)，它集井下人員考勤、跟蹤定位、災后急救、日常管理于一體，采用RFID遠距離識別原理，將每個基站設置讀卡點，下井人員和班組實行“一人一卡”制，該卡可視為“上崗憑證”，更可視為下井人員的“護身符”。

系統(tǒng)一般由主機、傳輸接口、分站、識別卡、電源箱、電纜、接線盒、避雷器和其他必要設備組成。中心站硬件一般包括傳輸接口、主機、打印機、UPS電源、投影儀或電視墻、網(wǎng)絡交換機、服務器、防火墻和配套設備等。中心站均應采用當時主流技術的通用產(chǎn)品，并滿足可靠性、開放性和可維護性等要求。軟件部分包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、編程語言等應為可靠性高、開放性好、易操作、易維護、安全、成熟的主流產(chǎn)品。系統(tǒng)及其軟件、識別卡、分站、傳輸接口應符合有關規(guī)定，系統(tǒng)中的其他設備應符合國家及行業(yè)有關標準的規(guī)定，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準的圖樣及文件制造和成套。系統(tǒng)應工作穩(wěn)定、性能可靠，嚴禁由于設備在設計、制造中的隱患引起瓦斯、煤塵爆炸等事故或危及人身安全。為確保產(chǎn)品質(zhì)量，系統(tǒng)應符合有關國家標準和行業(yè)標準，取得"MA安全標志"。用于爆炸性環(huán)境的設備應優(yōu)先采用本質(zhì)安全型，設備之間的輸入輸出信號應為本質(zhì)安全信號。

2 人員定位系統(tǒng)的主要功能

2.1位置監(jiān)測功能

1）系統(tǒng)應具有攜卡人員出/人井時刻、出/人重點區(qū)域時刻、出/入限制區(qū)域時刻等監(jiān)測功能。

2）系統(tǒng)應具有識別攜卡人員出/入巷道分支方向等功能。

3）系統(tǒng)應能對乘坐電機車等各種運輸工具的攜卡人員進行準確識別。

2.2管理功能

1）系統(tǒng)應具有攜卡人員人井總數(shù)及人員、出/人井時刻、下井工作時間等顯示、打印、查詢等功能，并具有超時人員總數(shù)及人員、超員人員總數(shù)及人員報警、顯示、打印、查詢等功能。

2）系統(tǒng)應具有攜卡人員出/人重點區(qū)域總數(shù)及人員、出/入重點區(qū)域時刻、工作時間等顯示、打印、查詢等功能，并具有區(qū)域超時人員總數(shù)及人員、超員人員總數(shù)及人員報警、顯示、打印、查詢等功能。

3）系統(tǒng)應具有攜卡人員出/A限制區(qū)域總數(shù)及人員、出/人限制區(qū)域時刻、滯留時間等顯示、打印、查詢、報警等功能。

4）系統(tǒng)應具有特種作業(yè)人員等下井、進入重點區(qū)域總數(shù)及人員、出/人時刻、工作時間顯示、打印、查詢等功能，具有工作異常人員總數(shù)及人員、出/人時刻及工作時間等顯示、打印、查詢、報警等功能。

5）系統(tǒng)應具有攜卡人員下井活動路線顯示、打印、查詢、異常報警等功能。

6）系統(tǒng)應具有攜卡人員卡號、姓名、身份證號、出生年月、職務或工種、所在區(qū)隊班組、主要工作地點、每月下井次數(shù)、下井時間、每天下井情況等顯示、打印、查詢等功能。

7）系統(tǒng)應具有按部門、地域、時間、分站、人員等分類查詢、顯示、打印等功能。

3 交換機電源改造的任務來源

現(xiàn)我礦人員定位交換機使用的電源是淮南市礦用電子技術研究所生產(chǎn)的KDW2.5/24型礦用隔爆不間斷電源箱，廠家不再供貨，KDW2.5/24存在備件緊缺，出現(xiàn)故障無法修復更換。在使用過程中發(fā)現(xiàn)此電源箱的充電電路設計存有缺陷，造成電池組在井下使用2-3個月后就會出現(xiàn)電池組漏液、起包、損壞。影響電源的直流供電及續(xù)航時間，每3個月至5個月就必須重新?lián)Q電池組，加大材料成本。此外，電池漏液還會腐蝕電源箱腔體，使防爆電源箱失去完好性，影響設備使用安全。為解決此難題，我單位在使用監(jiān)控系統(tǒng)升級改造后的監(jiān)控分站電源箱進行修舊利廢，做為人員定位系統(tǒng)交換機供電電源使用。

4 具體實施方案

4.1結構原理圖如下所示

4.2實際操作說明

將原KDW6B1電源箱打開后取出12V及三塊21V板后將分站主板上的充電開關打到“開”狀態(tài)。然后將電源箱本安插頭連接線去除，引出24V直流電源給交換機供電。防止蓄電池過充和過放保護電路（KDW6B1型電源箱內(nèi)部電路有過流過載保護電路），可以很好的保護電池，防止電池損壞。在電池充電充滿或者放電放空后，自動切斷或者啟用充電電路，達到保護電池的作用。

5效果檢驗與創(chuàng)新點

通過本次改造后可以很好的保護電池，防止電池損壞。在電池充電充滿或者放電放空后，自動切斷或者啟用充電電路，達到保護電池的作用。

本次改造主要使用廢舊的舊監(jiān)控系統(tǒng)的供電保護部分，對人員定位系統(tǒng)交換機電池進行保護，防止電池損壞。在電池充電充滿或者放電放空后，自動切斷或者啟用充電電路，達到保護電池的作用。

（作者單位：淮南礦業(yè)集團張集礦）