煤矿井下人员定位系统的探讨.pdf

1数字化矿山建设的常见阻力 数字化矿山具有功能丰富、 经济高效、 操作便捷 等优点， 但发展初期成本高、 布线复杂、 联动低效、 维 护困难等问题， 增加了矿山管理阻力。 其设备种类繁 杂， 且单体设备间融合需投入较多资金。 系统联建期 间， 因线路较多而造成工程量增加， 且会产生施工误 差， 最终影响系统联动效果， 导致系统管理缺乏统一 性， 智能化程度不尽如人意。除此之外， 系统独立运 行会增加设备安装、 运维、 故障排查等阻力， 进而减 损了矿山数字化的成效。 2井下人员定位系统在煤矿生产中的应用分析 皖北煤电麻地梁煤矿地处鄂尔多斯市准格尔旗 西南部， 该煤矿配备相同规模的选煤厂， 且煤炭储量 丰富 （亿 t） ， 采用智能化、 信息化的管理方式。 当前麻 地梁煤矿处于生产型矿井建设关键期，为实现达产 见效、 降本增效目的， 该矿邀深圳市翌日科技有限公 司为其提供 “一网一站 ” 支持， 以满足矿井智能开 采、 井下人员精准定位、 网络数据高效共享等需要。 井下人员定位技术在区域定位技术、场强定位 技术基础上发展而来，它在信号飞行实践定位中具 有高精度、 高效率等优点。将其用于人员定位管理， 既能掌握人员踪迹， 又能获知人员数量及分布情况， 进而为考勤管理提供依据。 井下人员定位系统由监控主机、 传输光缆、 目标 识别器、 KJ761-K3 标识卡卡、 KLX4LM（A）信息矿 灯、 监测定位分站等部分组成。除基础设备外， 配备 矿业专用服务器、 工控机主板、 工控机箱， 根据国家 级煤矿设备质量要求， 分站采用全钢防爆外壳。 各设 备间协调配合， 全面发挥系统功能优势。 在信号飞行定位技术辅助下， 调度中心根据该技 术提供的信息内容准确获知人员位置，定位误差控 制在 3 m 之内。 同时， 单个基站快速、 准确获知定位方 向及距离。多个分站联用能够保证信号铺设的全面 性， 信号辐射范围直径约 800 m。这些特性对于煤矿 救援工作来说， 能够缩短救援时间、 提高救援效率。 井下人员定位系统功能包括六方面精准监控、 轨迹跟踪、 求救报警、 紧急撤离、 考勤管理、 精确搜救。 精准监控功能在 GIS 技术辅助下得以实现。相 关责任人无需现场监工，通过观看软件界面即可了 解井下作业情况。 这既能能降低井下监工风险， 又能 够高效推进人力资源管理工作。 轨迹跟踪功能即系统及时掌握人员活动路径， 且及时存储监控信息，支持运动轨迹回看，进而全 面、 准确地了解人员轨迹。 对于考核评价、 现场救援、 行为分析等工作来说， 能够以此为线索展开调查。 求救报警功能即井下人员一旦发现异常现象， 或者人身安全、 生命安全受到威胁， 可通过传递求救 信号来获得外界帮助。 当求救信号成功传递后， 信号 在界面醒目显示求救位置、 求救时间， 为救援工作指 明方向， 最终提高救援成功率。 紧急撤离功能启动后，待撤离人员根据指令提 示快速、 有序撤离， 同时系统动态更新撤离情况， 避 免出现遗落、 分散撤离现象， 尽可能降低事故几率。 考勤管理功能即煤矿企业对员工个人编号， 利 用信息化考勤软件记录员工打孔情况。为准确记录 员工出勤率， 细分部门、 工种、 职务， 以个体为单位录 入指纹或进行面部识别， 经系统自动记录、 分类显示 完成考勤管理任务。 煤矿企业将考勤结果与薪资、 升 职相关联， 以此调动员工工作热情。 煤矿井下人员定位系统的探讨 蔡泽宇 （国家能源神东煤炭集团石圪台煤矿， 陕西榆林719315） 摘要 鉴于当前数字化矿山建设现状不容乐观的现状， 深圳市翌日科技有限公司在创新理念引导下完善井下 环网体系， 为皖北煤电麻地梁煤矿提供 “一网一站 ” 技术支持， 并结合该矿实际情况设计了一款井下人员定位 系统， 以满足矿井智能化发展需要。重点分析井下人员定位系统组成和功能， 为相关人员在系统改进、 系统运用 方面提供思路。 关键词 煤矿井下人员定位系统功能应用 中图分类号 TP273文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 05-0264-02 收稿日期 2020-03-31 作者简介 蔡泽宇 （1991） ， 男， 助理工程师， 毕业于沈阳大 学电气工程及其自动化专业， 目前主要从事矿井自动化方面 相关工作。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.05.114 总第 205 期 2020 年第5 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 205 No.5， 2020 专题与综述 2020 年第 5 期 精确搜救功能即搜救队在事故处理中使用搜救 设备快速、 准确获知被救对象位置， 确保搜救任务高 效、 及时完成。 当前移动设备广泛普及，基于安卓系统开发的 移动端软件可全面发挥上述功能优势，一定程度上 能够提高煤矿管理的有效性， 为煤矿自动化经营、 智 能化开采提供可靠技术支持。 1） KLX4LM （A） 信息矿灯。 此款矿灯是最新研制 的产品， 具备定位标识功能， 是井下人员定位系统的 辅助设备之一。它既支持照明， 又具备警报提示、 精 确定位等功能， 能满足人员定位、 考勤管理、 求救及 撤离信号传递等需求， 安全可靠、 节能环保。 2） KT314-S 网络监测仪。此产品基于安卓系统 开发， 在故障检测、 数据整合与分析等方面具有较高 应用价值。 使用监测仪期间要保证无线网全面覆盖， 以保障数据交换的流畅， 避免出现网络中断、 网络信 号不稳等现象， 以此缩短故障检测时间， 大大提高故 障排除率。 3） KJ761-K 标识卡。 该卡支持位置确定、 考勤管 理、 求救或撤离信号发送。 将其下发到井下每位工作 人员手中，意味着监控人员能够随时了解井下作业 情况。这一标识卡具有双向通讯、 报警提示、 传感检 测等功能。KJ761-K 标识卡规格如表 1 所示。 4） YR-HCR 验卡搜救仪。此产品主要用来检测 标识卡的状态和搜集到的信息，以便检测出异常卡 并及时换新， 避免影响井下人员定位系统效能。 将其 用于紧急搜救， 能够提高搜救成功率， 进而减少安全 事故的发生。 应用 YR-HCR 验卡搜救仪可获知射频 信号， 据此了解基站运行情况， 根据信号分析结果做 出相关调整， 为人员定位系统的正常运行给予支持。 3井下人员定位系统的应用效果 皖北煤电麻地梁煤矿应用井下人员定位系统 后， 能够精确掌握井下人数， 并全面了解井下作业进 程， 通过风险预测、 信号分析启动相应预案， 将煤矿 生产的安全风险降到最低， 减少设备维修成本， 满足 皖北煤电麻地梁煤矿数字化建设需要。 4结语 煤矿数字化建设趋势不可阻挡，在煤矿生产环 节中合理运用井下人员定位系统，有利于提高井下 人员定位准确性， 并且能够加快煤矿业信息化、 智能 化发展步伐。因此， 结合我国煤矿业建设需要， 大力 研发井下定位技术， 可为煤矿业良性发展助力。 参考文献 [1]张莉.煤矿安全生产监控系统云联网平台关键技术研究[D].徐 州 中国矿业大学， 2019. [2]史徐茂. 基于人员定位和 PLC 的煤矿避难硐室供氧系统研究 [D].徐州 中国矿业大学， 2019. [3]刘岱硕.探讨煤矿人员入井 “四对照” 管理体系在云煤一矿的创 新应用[J].中小企业管理与科技 （下旬刊） ， 2019 （10） 42-43. [4]任涛涛. 探析人员定位系统在煤矿运行中存在的问题及对策 [J].科技资讯， 2019， 17 （34） 79； 81. [5]赵虎杰.潞宁煤矿井下人员定位系统应用分析[J].江西煤炭科 技， 2020 （1） 132-133. [6]王云平.左权阜生煤矿人员定位系统的研究应用[J].煤矿现代 化， 2020 （1） 154-156. [7]辛雷雷， 崔磊.监测监控技术在煤矿安全生产中的应用[J].石化 技术， 2020， 27 （2） 213； 224. （编辑 胡玉香） 参数名称规格 电压DC 3.7 V 无线频率2.4 Hz 发射功率-50～20 dBm 电池规格锰酸锂电池 （700 mAh） 外壳材质ABS 树脂 质量95 g 长、 宽、 厚78 mm、 54 mm、 26 mm 无线通讯距离≥400 m 表 1KJ761-K 标识卡规格参数 Discussion on the Positioning System of Underground Coal Mine Personnel Cai Zeyu （Shigetai Coal Mine of State Energy Shendong Coal Group, Yulin Shaanxi 719315） Abstract In view of the current situation of digital mine construction is not optimistic, Shenzhen next day Science and Technology Co., Ltd. under the guidance of innovative ideas to improve the underground ring network system, to provide “one network one station“ technical support for the coal mine in northern Anhui, and to design a downhole personnel positioning system combined with the actual situation of the mine to meet the needs of intelligent development of the mine. Focus on the analysis of downhole personnel positioning system composition and function, for related personnel in the system improvement, system application to provide ideas. Key words coal mine; underground personnel positioning system; function; application 蔡泽宇 煤矿井下人员定位系统的探讨 265