趙虎杰

（潞安集團(tuán)潞寧煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 寧武 036700）

1 概述

潞寧煤礦隸屬于山西省潞安集團(tuán)潞寧煤業(yè)有限責(zé)任公司。2005年建成投產(chǎn)，井田面積12.126 km2，斜井開(kāi)拓方式，批準(zhǔn)開(kāi)采侏羅系大同組2#、3#煤層，保有儲(chǔ)量48.49 Mt，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量38.496 Mt，服務(wù)年限為21.4年；礦井為高瓦斯礦井，瓦斯相對(duì)涌出量為5.54 m3/t，絕對(duì)涌出量為18.68 m3/min；煤層自燃傾向性等級(jí)為II級(jí)，屬自燃煤層，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性。水文地質(zhì)類(lèi)型為中等，正常涌水量為90 m3/h，最大涌水量為130 m3/h。

潞寧煤礦在建礦初期，由于資金等方面的原因，建立的人員定位系統(tǒng)只能監(jiān)測(cè)井下人數(shù)及下井、升井時(shí)間，與現(xiàn)行安全生產(chǎn)管理規(guī)定和建立現(xiàn)代化礦井要求有很大差距。井下人員定位系統(tǒng)與人身安全聯(lián)系密切，為確保煤礦井下作業(yè)人員安全，潞寧煤礦引進(jìn)KJ251井下人員定位系統(tǒng)，重新建立了人員定位系統(tǒng)，提高了人員定位的精確度，加強(qiáng)了對(duì)井下人員有效管理。

2 系統(tǒng)組成及工作原理

2.1 系統(tǒng)組成

根據(jù)潞寧煤礦的實(shí)際擬定了設(shè)計(jì)方案，選用KJ251井下人員定位系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由監(jiān)控主機(jī)、備用監(jiān)控機(jī)、監(jiān)測(cè)定位分站、動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別器、員工識(shí)別卡及傳輸光纜等組成。

2.2 工作原理

中心站服務(wù)器采用礦業(yè)專(zhuān)用服務(wù)器，機(jī)箱和主板采用礦用工控機(jī)箱和專(zhuān)用工控機(jī)主板，機(jī)箱的散熱性能較強(qiáng)，以保證主板更加安全穩(wěn)定的運(yùn)行，主板便于操作人員對(duì)設(shè)備的擴(kuò)展和維護(hù)；為保證系統(tǒng)流暢的運(yùn)行，采用Intel雙核處理器、2G雙通道內(nèi)存；為了保存更多的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，采用較大的硬盤(pán)容量；井下分站采用全鋼防爆外殼，符合國(guó)家對(duì)煤礦設(shè)備使用要求，主要用于井下數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送；通訊接口用來(lái)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，將從井下分站傳輸出來(lái)的484信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的232數(shù)字信號(hào)。

根據(jù)潞寧煤礦井下資源分布及巷道的布置情況，建立了井下中央變電所、軌道下山750 m處、采區(qū)變電所、中央2#變電所、永久避難硐室、軌道下山2200 m處6個(gè)井下檢測(cè)站，中心站與檢測(cè)站之間采用帶有屏蔽的兩芯電纜進(jìn)行連接，避免井下大型電氣設(shè)備在通斷電時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)傳輸信號(hào)的干擾。

2.3 系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)能夠自動(dòng)記錄每一個(gè)員工的升井、入井時(shí)間和井下活動(dòng)路線；具有考核和統(tǒng)計(jì)分析的功能；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者有工人未按時(shí)升井，管理系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出報(bào)警提示窗口，提醒操作人員故障原因或核實(shí)升井人數(shù)，進(jìn)行故障排除或者緊急救援。系統(tǒng)基本功能及應(yīng)用過(guò)程如下：

（1）管理功能模塊：管理員需要擁有管理權(quán)限，通過(guò)驗(yàn)證賬號(hào)和密碼后進(jìn)入系統(tǒng)主控頁(yè)面，主控頁(yè)面見(jiàn)圖1。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)主控頁(yè)面

（2）顯示模塊：顯示模塊功能是該系統(tǒng)的核心功能，系統(tǒng)所有監(jiān)測(cè)內(nèi)容都需通過(guò)該模塊顯示出來(lái)；該模塊可以顯示井下人員的當(dāng)前位置、上下班途徑的地點(diǎn)和時(shí)間、在某個(gè)地點(diǎn)停留的時(shí)間，還可以對(duì)其行動(dòng)軌跡進(jìn)行過(guò)直觀的回放。

（3）數(shù)據(jù)查詢(xún)/統(tǒng)計(jì)模塊：該模塊主要是為了及時(shí)了解員工當(dāng)前位置、下井人數(shù)及下井時(shí)間；數(shù)據(jù)查詢(xún)可以按照指定條件對(duì)當(dāng)前人員進(jìn)行位置查詢(xún)；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前下井人數(shù)及下井時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

（4）除以上主要功能外，該系統(tǒng)還具有動(dòng)態(tài)識(shí)別卡管理模塊、人員活動(dòng)規(guī)律管理模塊、報(bào)警管理模塊及系統(tǒng)維護(hù)模塊。動(dòng)態(tài)識(shí)別卡管理模塊主要是根據(jù)礦上工作人員信息，建立的人員信息數(shù)據(jù)庫(kù)；人員活動(dòng)規(guī)律管理模塊是為了查詢(xún)井下人員的活動(dòng)規(guī)律，該模塊具有儲(chǔ)存功能，可以記錄一段時(shí)間內(nèi)員工的活動(dòng)規(guī)律；報(bào)警管理模塊是根據(jù)礦工下井、升井的時(shí)間信息或者活動(dòng)規(guī)律，對(duì)井下時(shí)間嚴(yán)重超標(biāo)的人員進(jìn)行報(bào)警，提醒井下人員抓緊時(shí)間升井或報(bào)告具體未升井原因，當(dāng)井下人員進(jìn)入盲巷時(shí)，報(bào)警管理模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并顯示該員工井下位置的具體信息；系統(tǒng)維護(hù)模塊是為了保證該系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

潞寧煤礦在引入KJ251井下人員定位系統(tǒng)后，調(diào)度人員和管理人員可以隨時(shí)獲取井口出入人員的精準(zhǔn)數(shù)目、井下人員分布情況及特殊工種人員活動(dòng)情況；可以隨時(shí)根據(jù)人員分布狀況進(jìn)行人員調(diào)動(dòng)，減少了管理人員的工作量，提高了井下工作人員的工作效率；當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，人員定位系統(tǒng)可以為地面指揮人員提供足夠的信息，為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供有利保障，以便實(shí)施最為有效的救援工作，使人員傷亡概率降至最低；人員定位系統(tǒng)自身?yè)碛械南到y(tǒng)維護(hù)功能能夠進(jìn)行系統(tǒng)的自我檢測(cè)和預(yù)警功能，充分保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，大大降低了設(shè)備維修費(fèi)用支出。人員定位系統(tǒng)的引入基本實(shí)現(xiàn)了人員定位信息化、數(shù)字化。