人员定位系统在孟津矿的应用
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摘要：人员定位系统的安装与应用在煤矿生产中是必不可少的，尤其是高瓦斯双突矿井，它是用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程进行监控，通过工业以太网将井下采集到的信号实时的传输到地面中心监控室，实现安全生产的目的。
关键词：传输、监控、通信、安全
中图分类号：E965 文献标识码：A 文章编号：
一、煤矿安全生产的重要性
安全生产长期以来一直是我国的一项基本国策，是保护劳动者安全健康和发展生产力的重要工作，同时也是维护社会安定团结，促进国民经济稳定、持续、健康发展的基本条件。安全生产的实质是要在生产过程中防止各种事故的发生。安全工作是煤炭企业的生命线、幸福线。没有安全，就没有生产、没有效益、没有矿区的稳定发展和职工个人的家庭幸福。因此，应该全面提升企业的安全管理水平，确保企业安全生产，才能实现企业经济效益最大化，才能更好地保持煤炭企业强劲的发展势头。
安全是人类生存的一种保证，是人类与生俱来的追求。对以“安全第一”为主的煤炭企业来说，更是需要具有良好的安全形势。安全生产对于煤矿工人来说更显的重要。
二、人员定位系统安装的必要性
煤矿工人在矿井下生产，连必需的新鲜空气都要靠地面输入。在煤炭生产过程中，还要随时随地与目前科技无法预知的水、火、瓦斯、粉尘和顶板冒落等多种自然灾害事故作斗争。矿山的井工开采，环境相对密封，相互间的关联度大，任何一个个体的微小失误都可能对整个生产造成巨大的影响。井下生产设备多，人员多，情况复杂，并且处于一个不断的变化当中。因此，在煤矿井下安装人员定位系统是非常有必要的，煤矿生产过程中一旦出现问题可以及时处理，将损失降到最低，为保证职工的人身安全提供一份保证。
三、人员定位系统的构成、指标、特点
1系统构成
矿用人员定位管理系统由地面中心站、系统软件、传输平台、无线数据监测站、无线数据收发器、无线编码发射器、射频定位器及电源、传输电缆等组成。
地面负责整个系统设备及人员监测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等任务。系统软件完成人员信息编码采集、识别、加工、显示、存储、查询和报表打印。包括数据管理子系统、考勤管理子系统、定位跟踪子系统、安全报警子系统、通信子系统、WEB浏览模块等功能模块。监测站处理器通过无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理，可检测出井下人员目标的位置、编码等信息，并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出，完成对动目标的监测功能。无线编码发射器可完成对井下人员的位置监测功能。
2系统主要设备
包括标识卡、读卡分站、数据通信接口、信号保护器、矿用阻燃电缆、矿用隔爆兼本安直流稳压电源、服务器及矿用人员管理系统软件组成。
3系统指标
3.1硬件方面：
3.1.1井下人员定位系统与考勤系统要实现二者合一，充分发挥其最大功能。
3.1.2允许被测目标移动速度≥ 5m /s，当目标以最大60KM/h的速度通过识别区域时，识别器能够同样准确识别。
3.1.3单台分站可同时识别 150个以上目标。
3.1.4传输误码率： ≤ 10 ˉ8。
3.1.5地面数据通信接口到井下读卡分站的距离：≥ 10km。
3.1.6漏卡率：0~10-4。
3.1.7标识卡、读卡器、分站、光端机、电源、通讯接口、电源箱等一切井下相关设备均要求为本质安全型设备。
3.1.8识别卡应具有安全呼叫（紧急求救，安全撤离，门禁报警）功能，电量显示功能，识别卡还要具备工作人员进入重点区域语音提示功能。
3.1.9识别卡固定在矿灯上。
3.1.10识别卡的电池使用寿命要在3年以上，掉电保持期10年以上，也可使用纽扣电池，保证更换一次电池使用1.5年。
3.1.11系统服务器要求具有主机热备自动切换功能；硬盘存储的数据、图像等资料至少要保存一年以上，三个月自动备份与人工备份功能。
3.1.12井口安装一块彩色LED屏幕，LED显示统计每班各区队、各科室及领导下井情况，动态显示井下人员及流动情况。
3.1.13井口信息站需要一台工控机，用于连接LED屏幕及安检部信息站监视人员定位系统操作用。调度台需要一台PC机，主要提供调度室监视及连接DLP调度大屏用。
3.2软件方面：
3.2.1可实现远程控制，管理软件可分配多个不同权限用户，方便每个用户在网络终端查询井下实时情况，并可对软件根据权限进行操作；
3.2.2实现人员监测（包含查询统计、员工考勤、运行信息等）；
3.2.3实现实时监测（包含动态图显示、实时查询指定人员行进轨迹、井下人员分布和数量等）；
3.2.4实现系统告警（包含以下方面：分站不在线、分站电量不足、显示识别卡电量不足等）。
3.2.5可指定读卡器作为考勤统计依据。
3.2.6软件应具有自定义安全寻呼群功能。
3.2.7软件具有数据备份功能，具有与其他考勤系统（指纹、视网膜考勤）数据对接功能。
3.2.8整个系统需要与自动化平台对接。
3.2.9 信号的覆盖面要到达井下所有工作地点，包括每一个工作面和掘进头。
3.2.10软件测试功能：可人工建立检测数据实现模拟显示功能。
3.2.11人员定位系统要实现远程访问浏览功能，可与矿井自动化对接，实现统一管理。
4 系统特点
1、高识读率，准确统计入井人员的入升井时间
2、及时、准确反映井下各区域人员的动态分布情况
3、及时动态反映干部跟班下井情况
4、准确记录井下人员的行进轨迹
5、具有放大、缩小和移动的GIS功能
6、系统较小时，读卡分站可自成系统
7、组网方式灵活，可接入工业以太网
8、系统具有双向通信功能
9、采用区域集中供电，方便施工和维护
10、智能电源管理设计，便于及时掌握系统状态
四、人员定位系统安装的意义
系统采用先进的无线网络传输技术开发的人员定位考勤系统，真正实现了井下人员的准确定位。实现人员识别与分站的双向通信，可提供丰富的数据、图形信息，系统能够及时、准确的将井下人员动态反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员的总数及分布状况，干部跟班下井情况、矿工入井、升井时间及运行轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。
五、存在的不足
我矿引进的KJ222人员定位系统无法确定下井人员的唯一性，即无法确定下井人员是否不带卡或带多张卡，不利下井人员管理，更有碍出现事故对井下人员的救护。因此应该改进井口验卡设备以弥补现有系统无法实现识别卡唯一性的不足，来更好的保证人员的安全。
参考文献：
[1] 孙桂林 现代安全管理 化学工业出版社2009
[2] 雷震甲 网络工程师教程 清华大学出版社2009
[3] 煤炭工业出版社煤矿安全规程2006
作者简介：
苏丽芳 （1986—），女，汉族，辽宁盘锦人，助理工程师，学士学位，2008年7月毕业于辽宁工程技术大学，现从事煤矿综合自动化方面的工作。地址 河南省洛阳市孟津县横水镇元庄村孟津煤矿自动化监测队