盤江礦區煤礦井下人員定位係統設計初探

摘 要:建立可靠實用的煤礦井下人員定位係統，對改善煤礦的安全生產管理有著重要的現實意義。正確選擇成熟的煤礦井下人員定位係統，根據具體情況合理地進行係統布局設計是成功建設經濟，可靠，實用的煤礦井下人員定位係統的關鍵。
關鍵詞:煤礦;井下人員;定位係統;設計

0引言
隨著盤江礦區煤礦開采的進一步發展，采礦作業範圍不斷擴大，采礦作業井巷不斷加深，地麵管理人員對井下作業人員的監控與管理越來越困難，這種對井下作業人員的失控狀況，給礦井正常的生產指揮與協調，以及礦井災害發生時的營救都帶來極大的影響。因而加大了礦井安全生產的難度。目前，國家對煤礦安全生產的重視程度已提高到前所未有的高度(國家專門成立了國家煤礦安全監察局來製定煤礦安全生產的法規和實施煤礦安全生產的嚴格監督，已證明了這一事實)，同時，眾所周知，煤礦的安全生產是煤礦企業效益的保障，更是煤礦企業持續健康發展的重要條件，因而確保煤礦的安全生產不僅是政治問題，也是煤礦企業健康發展的戰略問題。由此，建立可靠實用的煤礦井下人員定位係統，消除地麵管理人員對井下作業人員視野盲區，提高對井下作業人員的有效監控和調度，增強礦井災害發生時井下作業人員的快速反應能力，以改善煤礦的安全生產管理有著重要的現實意義。

1兩種典型煤礦井下人員定位係統比較
兩種典型煤礦井下人員定位係統比較見表1.
另外，上述兩種典型煤礦井下人員定位係統都是采用RFI D自動識別技術及基於Intranet的Web技術，開發設計的“井下人員跟蹤定位管理係統”。具有以下特點。
1)被測目標無負擔。井下工作人員無須增加攜帶裝備，無須主動進行任何操作。
2)通行方式無限製。對被測人員經過檢測點的通行方式沒有限製，允許多人魚貫而入成組成群的方式通過檢測點。不影響井下人員的正常通行和正常作業。
3)結構簡單，配置靈活。可根據具體需要及投資情況靈活設置井下檢測分站，檢測分站設置的越多，則劃分的定位區域越多，人員定位的空間範圍越準確。
4)係統複用，保護原有投資。人員監測係統可以和原有的安全生產監測係統共網複用，減少投資也可以在人員監測係統網絡中加設環境參數，工況等其他類型的傳感器，構成多功能的綜合監測係統。
5)身份識別。將身份卡與考勤卡結合在一起，由於卡片為符合ISO 10536-I標準的卡片，同時也可以將其它功能添加在卡上，真正實現了一卡通用。
6)信息反饋快速準確。對從井下傳送上來的信息能夠迅速的通過網絡傳輸到服務器端，接收到信息後，服務程序會及時的對信息進行處理，以備查詢終端發出請求。
7)查詢/統計/報表。可按部門，按人員對部分或全部數據按不同狀態進行處理，輸出井下人員分布情況日報表、月報表、階段報表等。
上述兩套係統都可作為架構盤江礦區井下人員定位係統的選擇，本設計采用KJ69型人員安全監測係統。如此選擇的一個重要考慮是，常州自動化分公司與盤江煤電(集團)公司在煤礦瓦斯監測係統方麵合作已久。有堅實的合作基礎，且盤江煤電(集團)公司的部分礦井目前正使用著該公司的瓦斯監測係統，因而在建設盤江礦區井下人員定位係統時，可以充分利用現有的資源，減少投資。
煤礦井下人員定位係統設計(以金一采區為例)
1. 1係統布置結構圖
1.2係統設計說明
本設計將金一采區井下人員作業場所劃分為如下區域:
第一作業區域包括:1034運輸巷，主平硐
第二作業區域包括:1721水平運輸大巷，金一回風上山，1745煤倉通道
第三作業區域包括:1810石門，3#層配風巷，1071聯絡平巷，1873回風石門，1034回風聯絡巷
第四作業區域包括:1745運輸石門
第五作業區域包括:1034回風巷，采麵，1034運輸大巷
第六作業區域包括:提前出煤平硐
第七作業區域包括:1840回風巷，1071專用風道
第八作業區域包括:金一軌道斜井
第九作業區域包括:1721大巷北段
第十作業區域包括:1071運輸巷
第十一作業區域包括:1071外上山
由於KJ69分站不具備行進方向的判斷識別能力，也不具備人員是否完全通過的判斷識別能力，因此，本設計所設計的係統在實際使用過程中可能出現一種極端的誤判斷情況，以第八作業區為例說明:假設某人從軌道斜井井口入井，進入井口檢測分站的檢測區，此時，井口檢測分站將檢測到該人員並向地麵控製中心上報該人員的基本信息，係統將判斷該人員進入了第八作業區，但此刻，由於某種原因，該人員又退出井口，該人員實際上並未進入第八作業區，這就出現了係統誤判情況。解決這一問題，可以在每一個檢測點增設另一套檢測分站。

2結束語
就目前井下人員跟蹤定位係統而言，隻能將井下作業人員在井巷中的分布情況定位在不同的作業區域，要想將井下作業區域更加細致地劃分，則必須大量增加檢測分站，這不僅使係統投資快速增加，也將給係統的邏輯判斷增大難度，可能出現更多的誤判現象。如能解決在煤礦井下複雜的巷道中電磁波的有效傳輸問題，並以此技術為基礎，研製出一套成熟的能實現對井下作業人員在井下巷道中實際位置的實時跟蹤係統，是煤礦企業翹首期盼的