监测监控、人员定位、通讯联络三大系统在本矿山中的安装及管理应用

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摘 要：矿井安全避险六大系统建设是一项复杂的系统工程，是保证矿井可持续发展的安全基石，是提升各矿井安全保障能力的重要举措。本文结合本单位矿井的实际环境要求，阐述了六大系统中的监测监控、人员定位、通讯联络系统在本矿山中的安装及管理应用。

关键词：监测监控；人员定位；通信联络；井下安全；管理

中图分类号：TD76

1 引言

广西华锡集团股份有限公司（简称华锡集团）是集采、选、冶、深加工于一身的大型联合企业，现有资产总额达55亿元。下属设立有30个厂矿、分公司、子公司，分布在广西壮族自治区柳州市、河池市和来宾市。而我们铜坑矿作为华锡集团的主要出矿单位，不仅是中国有色金属大型地下矿山，更是世界罕见的锡、锌、铅、锑、铟、银、砷等多金属群生富矿区，被誉为“矿物学家的天堂”。作为大型金属地下矿山，我矿共有三井一斜4个井口，井下分布6大中段及各级小中段，为了保障我矿井下作业人员的安全及各项设施的管理，并根据2011年国家的金属非金属地下矿山六大系统建设国家规范要求，及时建立并完善了监测监控、人员定位、通信联络、紧急避险、供水施救、压风自救六大系统，利用最新的电子化手段，使我矿的安全避险“六大”系统建设在达到国家规范的基础上满足本矿山的实际使用需求，解决铜坑矿井下安全监测和管理问题。

而我作为直接参与铜坑矿监测监控、人员定位、通信联络三大系统建设工程的人员，将浅谈此三大系统在本矿中的安装及实际管理应用。

2 监测监控、人员定位、通信联络三大系统的施工概述

经过前期各家厂商及设备的比对及测试，此井下三大系统作为一个整体工程由铜坑矿及长沙科瑞德电气有限公司联合施工完成。主要的关键工序包括：一、打线缆/装置固定孔，根据工程设计图纸，对井下各个无线基站、千兆工业环网交换机、环境监测传感器、环境监测传感器信号转换器、IP电话安装具置，在井下用油漆做出相应标记后，进行打孔，打孔类型分为线缆固定孔及装置固定孔，总计14686个；二、线缆铺设，线缆铺设包含电源电缆和光缆。光纤环网从调度室起始，从斜坡道下至355中段，沿人性斜井下至305中段，经305中段延伸至东副井码头门，然后沿东副井往上返回至调度室，构成系统主干通讯网络，系统主干网络中，井下安装6台千兆环网基站，调度室安装1台千兆环网基站（千兆光纤环网是为了消除光纤网路中任何一条通讯链路出现故障，导致多台网络设备出现网络无法连接所带来的网络安全隐患，实现网络冗余的目的）；三、光纤熔纤，主干环网和中段水平均采用热熔接方式，熔纤点数1656个。CRD-706无线基站、CRD-708无线基站和环网交换机与光纤的连接均为对色直连；四、设备装置的安装与调试。

3 监测监控、人员定位、通信联络三大系统的软硬件特点

监测监控系统主要硬件：在355、405、455、505四个中段，共计安装18台环境监测监控检测器，其中包括一氧化碳检测器7台、二氧化硫检测器7台机风速检测器4台。

该系统软件采用Client/Server结构（即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销），采集检测器监测的数据信息，并对数据进行分析与处理；以图表方式显示数据与设备信息，方便监控人员进行查询和统计；当检测器监测的环境参数未能达到国家规定的标准时，系统将以声光等形式报警，提醒井下及监控中心的相关人员及时进行应急处理。井下环境监测系统软件包括六个模块：数据采集分析模块、报警查询模块、历史查询模块、设备管理模块、实时监测模块、显示界面模块。整体显示界面分为左侧树状图、主窗口显示各基站通道的监测内容及状态和结果、界面下方的监测实时图则反应监测量的变化趋势，极为便于人机操作显示。其中，在报警查询模块的界面中，报警查询记录可按平面名称、基站名称、通道编号、报警类型和处理类型等条件进行查询，查询结果将显示在主窗口的表格中，右键点击表格，还可以解除表格中未处理的报警信息，避免了过多的报警信息冗余。在历史查询界面中，监测数据可按平面名称、基站名称、通道编号、时间等条件进行查询，查询结果将显示在主窗口的表格中，此外，还支持EXCEL电子表格的数据导出及数据直接打印功能。

人员定位系统主要硬件：在主斜坡道、各井口、255、355、386-364、396、405、422-450、455、470-200、483、505十一个中段，总计安装180台无线基站CRD-706/708N，定向天线169套和标识卡1980张。矿井人员配备无线定位标识卡下井，当人员经过井下分布的无线基站附近时，其标示卡信息被无线基站捕获，并通过网络传送到调度中心的人员定位系统服务器中进行信息处理和分析；管理人员能够通过客户端随时掌握井下人员数量及分布状况；查询下井人员入井、出井时间及运动轨迹，以便于矿山进行更加合理的人员调度和管理。当紧急情况发生时，管理人员可以根据系统所提供的数据、图形等信息，掌握井下人员分布情况，并及时采取相应的应急措施，提高工作效率。其中，其软件功能模块共有五大模块：一、实时监测模块；二、查询模块；三、管理模块；四、监控模块；五、设置模块。其中最主要的模块为查询模块，其中包含7项子模块，分别为报警查询、轨迹查询、井下实时概况、下井统计、基站配置查询、历史查询以及员工信息查询子模块。在各查询模块的显示界面中，不仅可以清晰、详细的显示每个中段内的基站状态、员工基础信息等，还可以对单个员工轨迹进行相应的轨迹动画回放。

通信联络系统由有线和无线通信联络网络组成，在井口、码头门、井下运输调度室、主要机电硐室、井下变电所、主要水泵房、主要通风机房、井下紧急避险设施、提升机房、井下爆破器材库等地方共计安装了36台IP电话以及5台WIFI手机。该通信联络系统软件具有调度子模块、监控子模块、呼叫及通话子模块、管理子模块四个功能模块，使用国际标准的IP协议，实现呼叫、禁言、强插、强拆、代接、监听、组呼、群呼、通话拨号、来电接听、多线路切换、系统管理、分组管理、账号管理、权限管理等功能。

4 定制监测监控、人员定位、通信联络三大系统

由于是与长沙科瑞德电气有限公司联合实施的项目工程，在其整体提供的软件基础上，根据本矿领导及广大员工所提意见，在井下的硬件设备中，我们给所有无线基站全部贴好编号进行标示，按我矿井下实际环境调试每个基站的信号强度。在软件使用中，不断提出修改完善意见和建议，并针对这些建议，在软件中添加了考勤查询，统计员工信息；修改报警提示界面，当出现按钮报警时，系统自动弹出提示窗体，显示报警人员信息和当前报警位置；修改系统运行参数，盲区报警时间为6小时，工作超时报警时间为16小时；增加轨迹寻找函数，解决WIFI卡轨迹不连续的问题。除此之外，我们还在系统显示界面中提出在各中段的图片上注释主要地点；在定位地图上，将一些处于重要地点的无线基站名修改为矿工熟悉的地名；将各个中段巷道颜色修改为白色，修改无线基站图标尺寸，与巷道比例协调，保持基站功能并允许隐藏图标；在各井口的大屏幕界面中，延长矿工照片显示时间，加大照片显示框等，使系统建设在达到国家规范的基础上满足本矿山的实际应用需求。

5 结束语

监测监控、人员定位、通信联络三大系统是一个动态的工程系统，我们必须针对环境的变化，及时对系统做出相应的变化，使其能更好的服务于我矿的可持续安全高效发展。

参考文献：

[1]GB 16423-2006.金属非金属矿山安全规程.

[2]程国奇，付春兴.煤矿安全避险六大系统的建设[D].山西财经大学学报，2011（3）.

作者简介：李云燕（1983-），女，湖南江华县人，大学本科学历，现工作于广西华锡集团股份有限公司铜坑矿，企业位于广西壮族自治区河池市南丹县大厂镇，助理工程师，主要从事矿山企业信息化建设。

作者单位：广西华锡集团股份有限公司铜坑矿，广西南丹 547207