盤江礦區(qū)煤礦井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探
摘 要:建立可靠實(shí)用的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，對(duì)改善煤礦的安全生產(chǎn)管理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。正確選擇成熟的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，根據(jù)具體情況合理地進(jìn)行系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)是成功建設(shè)經(jīng)濟(jì)，可靠，實(shí)用的煤礦井下人員定位系統(tǒng)的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:煤礦;井下人員;定位系統(tǒng);設(shè)計(jì)
0引言
隨著盤江礦區(qū)煤礦開采的進(jìn)一步發(fā)展，采礦作業(yè)范圍不斷擴(kuò)大，采礦作業(yè)井巷不斷加深，地面管理人員對(duì)井下作業(yè)人員的監(jiān)控與管理越來(lái)越困難，這種對(duì)井下作業(yè)人員的失控狀況，給礦井正常的生產(chǎn)指揮與協(xié)調(diào)，以及礦井災(zāi)害發(fā)生時(shí)的營(yíng)救都帶來(lái)極大的影響。因而加大了礦井安全生產(chǎn)的難度。目前，國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的重視程度已提高到前所未有的高度(國(guó)家專門成立了國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局來(lái)制定煤礦安全生產(chǎn)的法規(guī)和實(shí)施煤礦安全生產(chǎn)的嚴(yán)格監(jiān)督，已證明了這一事實(shí))，同時(shí)，眾所周知，煤礦的安全生產(chǎn)是煤礦企業(yè)效益的保障，更是煤礦企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的重要條件，因而確保煤礦的安全生產(chǎn)不僅是政治問(wèn)題，也是煤礦企業(yè)健康發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題。由此，建立可靠實(shí)用的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，消除地面管理人員對(duì)井下作業(yè)人員視野盲區(qū)，提高對(duì)井下作業(yè)人員的有效監(jiān)控和調(diào)度，增強(qiáng)礦井災(zāi)害發(fā)生時(shí)井下作業(yè)人員的快速反應(yīng)能力，以改善煤礦的安全生產(chǎn)管理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1兩種典型煤礦井下人員定位系統(tǒng)比較
兩種典型煤礦井下人員定位系統(tǒng)比較見表1.
另外，上述兩種典型煤礦井下人員定位系統(tǒng)都是采用RFI D自動(dòng)識(shí)別技術(shù)及基于Intranet的Web技術(shù)，開發(fā)設(shè)計(jì)的“井下人員跟蹤定位管理系統(tǒng)”。具有以下特點(diǎn)。
1)被測(cè)目標(biāo)無(wú)負(fù)擔(dān)。井下工作人員無(wú)須增加攜帶裝備，無(wú)須主動(dòng)進(jìn)行任何操作。
2)通行方式無(wú)限制。對(duì)被測(cè)人員經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的通行方式?jīng)]有限制，允許多人魚貫而入成組成群的方式通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)。不影響井下人員的正常通行和正常作業(yè)。
3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配置靈活。可根據(jù)具體需要及投資情況靈活設(shè)置井下檢測(cè)分站，檢測(cè)分站設(shè)置的越多，則劃分的定位區(qū)域越多，人員定位的空間范圍越準(zhǔn)確。
4)系統(tǒng)復(fù)用，保護(hù)原有投資。人員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以和原有的安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共網(wǎng)復(fù)用，減少投資也可以在人員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中加設(shè)環(huán)境參數(shù)，工況等其他類型的傳感器，構(gòu)成多功能的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
5)身份識(shí)別。將身份卡與考勤卡結(jié)合在一起，由于卡片為符合ISO 10536-I標(biāo)準(zhǔn)的卡片，同時(shí)也可以將其它功能添加在卡上，真正實(shí)現(xiàn)了一卡通用。
6)信息反饋快速準(zhǔn)確。對(duì)從井下傳送上來(lái)的信息能夠迅速的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器端，接收到信息后，服務(wù)程序會(huì)及時(shí)的對(duì)信息進(jìn)行處理，以備查詢終端發(fā)出請(qǐng)求。
7)查詢/統(tǒng)計(jì)/報(bào)表?？砂床块T，按人員對(duì)部分或全部數(shù)據(jù)按不同狀態(tài)進(jìn)行處理，輸出井下人員分布情況日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、階段報(bào)表等。
上述兩套系統(tǒng)都可作為架構(gòu)盤江礦區(qū)井下人員定位系統(tǒng)的選擇，本設(shè)計(jì)采用KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如此選擇的一個(gè)重要考慮是，常州自動(dòng)化分公司與盤江煤電(集團(tuán))公司在煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方面合作已久。有堅(jiān)實(shí)的合作基礎(chǔ)，且盤江煤電(集團(tuán))公司的部分礦井目前正使用著該公司的瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，因而在建設(shè)盤江礦區(qū)井下人員定位系統(tǒng)時(shí)，可以充分利用現(xiàn)有的資源，減少投資。
煤礦井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)(以金一采區(qū)為例)
1. 1系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)圖
1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)9
7
3
1
2
4
8
:
來(lái)源：湖北安全生產(chǎn)信息網(wǎng)
說(shuō)明
本設(shè)計(jì)將金一采區(qū)井下人員作業(yè)場(chǎng)所劃分為如下區(qū)域:
第一作業(yè)區(qū)域包括:1034運(yùn)輸巷，主平硐
第二作業(yè)區(qū)域包括:1721水平運(yùn)輸大巷，金一回風(fēng)上山，1745煤倉(cāng)通道
第三作業(yè)區(qū)域包括:1810石門，3#層配風(fēng)巷，1071聯(lián)絡(luò)平巷，1873回風(fēng)石門，1034回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷
第四作業(yè)區(qū)域包括:1745運(yùn)輸石門
第五作業(yè)區(qū)域包括:1034回風(fēng)巷，采面，1034運(yùn)輸大巷
第六作業(yè)區(qū)域包括:提前出煤平硐
第七作業(yè)區(qū)域包括:1840回風(fēng)巷，1071專用風(fēng)道
第八作業(yè)區(qū)域包括:金一軌道斜井
第九作業(yè)區(qū)域包括:1721大巷北段
第十作業(yè)區(qū)域包括:1071運(yùn)輸巷
第十一作業(yè)區(qū)域包括:1071外上山
由于KJ69分站不具備行進(jìn)方向的判斷識(shí)別能力，也不具備人員是否完全通過(guò)的判斷識(shí)別能力，因此，本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在實(shí)際使用過(guò)程中可能出現(xiàn)一種極端的誤判斷情況，以第八作業(yè)區(qū)為例說(shuō)明:假設(shè)某人從軌道斜井井口入井，進(jìn)入井口檢測(cè)分站的檢測(cè)區(qū)，此時(shí)，井口檢測(cè)分站將檢測(cè)到該人員并向地面控制中心上報(bào)該人員的基本信息，系統(tǒng)將判斷該人員進(jìn)入了第八作業(yè)區(qū)，但此刻，由于某種原因，該人員又退出井口，該人員實(shí)際上并未進(jìn)入第八作業(yè)區(qū)，這就出現(xiàn)了系統(tǒng)誤判情況。解決這一問(wèn)題，可以在每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)增設(shè)另一套檢測(cè)分站。
2結(jié)束語(yǔ)
就目前井下人員跟蹤定位系統(tǒng)而言，只能將井下作業(yè)人員在井巷中的分布情況定位在不同的作業(yè)區(qū)域，要想將井下作業(yè)區(qū)域更加細(xì)致地劃分，則必須大量增加檢測(cè)分站，這不僅使系統(tǒng)投資快速增加，也將給系統(tǒng)的邏輯判斷增大難度，可能出現(xiàn)更多的誤判現(xiàn)象。如能解決在煤礦井下復(fù)雜的巷道中電磁波的有效傳輸問(wèn)題，并以此技術(shù)為基礎(chǔ)，研制出一套成熟的能實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)人員在井下巷道中實(shí)際位置的實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)，是煤礦企業(yè)翹首期盼的。
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