KJ152人员定位管理系统在铁山矿的应用

王志刚

【摘 要】近年来，矿山事故频繁发生，如何加强安全生产的防范措施，正确处理安全与生产、安全与效益的关系，准确、实时、快速履行矿山安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，摆到了各级主管部门和领导的面前。同时如何改变目前矿山企业对井下人员落后的管理模式，实现管理的现代化、信息化也成为所有矿山企业关心的重要问题。在这种背景下，KJ152人员定位管理系统在山东金岭铁矿的应用便顺理成章了。

【关键词】KJ152人员定位管理系统；铁山矿；安全生产

山东金岭铁矿作为国内现代化的大型矿山企业，铁山矿率先在全矿范围内安装了KJ152井下人员定位管理与搜寻系统，满足了矿对井下人员综合管理的需要，较好解决了当前井下人员跟踪定位问题。

1.系统概述

KJ152 矿用人员定位管理与搜寻系统可用于矿井人员和车辆考勤、跟踪定位、灾害预防、日常安全管理的数字化信息管理系统。该系统采用Lonworks总线和 ZigBee 无线定位技术，基于工业以太网设计，可方便接入井下工业以太环网，也可自成系统，本系统的无线读卡器，采用便携式设计，可用于搜救和无线中继，软件集成 GIS 地图信息模块，方便井下地图轨迹查看和实时显示矿工的位置。该系统为生产指挥调度、考勤统计、紧急事件处理、安全保障等提供可靠的依据，系统具备联网功能，可同时将有关数据传至各级管理部门，为领导监督指挥决策提供重要的依据。

2.系统设计特点

2.1首先根据矿实际情况绘制井下巷道、采区图

在井下各个巷道和所有人员可能经过的通道中安装KJ152-F本安型读卡基站29台（包含全功能基站5台），矿用交换机5台，KDW660/24B基站电源5台，并且将他们通过网络布线和地面调度控制中心的计算机联网。

2.2查询当前井下人员分布

根据绘制好的巷道图布置井下基站安装位置，随着井下人员的移动，该图显示的各区域人数也会随时更新。在该图上用鼠标点击，可以显示某个选定区域的人员名单；进一步点击还可以显示某个选定人员下井后的行踪并查找人员当前位置，输入任意人员的姓名或编号，可以立即以图形方式显示此人当前所在区域。

2.3井下人员定位跟踪

可以为一个或几个人员指定不同颜色的特殊符号，如小圆圈、三角形、星形等，在井下巷道图上实时动态地显示他们的行踪。

2.4复示井下人员行踪

所有下井人员的行踪在系统内都可以保留一段指定时间，无论此人是否已经上井。在该时段内可以图形方式或列表方式重现任意人员在井下的行踪。

2.5统计查询进入特殊区域人员

对于井下的某些特殊区域，例如规定不准一般人员进入的危险区域，在行踪保留时段内可以随时进行查询，列出进入该区域的人员和出、入时间。

2.6下井人员考勤管理

软件可以从系统记录的人员行踪信息中自动提取出每个下井人员的入、出井时间，从而形成考勤记录，进而形成各种考勤报表和查询、统计等功能。

3.系统组成

KJ152 矿用人员定位管理系统由地面设备和井下设备组成。

3.1地面设备

系统的地面设备由监控主机、数据传输接口、UPS 电源、打印机、交换机、避雷器等组成。

3.2井下设备

系统的井下设备主要由 KJ152-F 矿用本安型读卡分站、KJ152-Z 矿用本安型中继器、KJ152-D 矿用本安型读卡器（便携式移动读卡分站）、KJ152-K 型矿用本安型识别卡、KDW660/24B 矿用隔爆兼本安直流稳压电源和通讯电缆组成。

4.工作原理

首先在井下各个巷道和所有人员可能经过的通道中安装本安型读卡基站，并且将他们通过网络布线和地面调度控制中心的计算机联网。同时在每个下井人员的安全帽上佩戴一个本安型识别卡，当人员进入井下以后，只要通过或接近安装读卡基站的位置时，信号收发器会马上感应到信号同时上传到调度控制中心的计算机上；计算机马上就可以判断出具体信息，同时显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上并做好备份；管理者也可以根据大屏幕或电脑上的分布示意图观察到井下工作人员的即时位置，实现井下人员定位，并且能区分井下人员等级，管理者如要找井下某个人，可以向目标发出呼叫信息（如寻人呼叫、撤离呼叫、紧急撤离等信息），可以呼叫某一个目标，也可以群呼。信息可以在第一时刻立即传达到每一个人，每个人有紧急情况也可呼救井上管理中心，实现实时信息双向传递。控制中心的计算机会根据一段时间的人员出入井信息整理出这一时期的每个下井人员的各种出勤报表。如出勤率、总出勤时间、未出勤时间等。另外一旦井下发生事故，可根据电脑中的人员分布马上查出事故地点的人员情况，在事故处确定人员位置，以便帮助营救人员准确快速的方式营救出被困人员。

5.系统功能

5.1定位和考勤功能

实时监测井下工作人员（掘进和采煤工作面）总数；实时监测、查询井下指定工作人员的位置；对井下人员的分布情况分重点、禁止、普通区域实时监测；按人员统计某段时间的下井次数、下井总时间等；能够准确统计矿工上下时间，可按班次、部门、人员生成日考勤、月考勤统计报表。

5.2安全管理功能

区域超员报警；特殊区域的非法人员进入禁区报警；工作超时报警。

5.3显示和 GIS 地图功能

系统具有模拟动画显示功能；显示下井人员（重点区域、超时报警人员、超员报警、限制区域报警人员等）总数及人员，显示轨迹符合 GIS 模式；地图分巷道、设备、重点区域、识别区域、人员位置等图层层次显示，各图层可选择不同叠加显示；地图具有鹰眼组件，指示当前可见区域在总图中的位置，可通过鹰眼组件拖动可见区域，具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式。

5.4互联互通和联网功能

系统通过与以太网和 KT105A 矿用无线通讯系统联通，KJ152 系统软件可通过 PBX 向手机发送报警短信息，实现定位和手机的统一报警；KT105A 和 KJ152系统互通后，KT105A 的基站和手机可在 KJ152 中的 GIS 地图上画出轨迹路线和显示位置。系统可将多个煤矿的人员管理系统的数据统一传送到上级局端数据服务器，煤炭局（煤监局、集团总公司）可以通过网页的形式察看各矿人员管理系统的数据。

6.应用效果

KJ152井下人员定位管理与搜寻系统的成功应用有效实现了矿山井下人员的科学管理，为矿山的高产高效提供了有力支撑，为铁山矿的安全生产筑起有力保障，同时为铁山矿的安全生产和经营管理上台阶、上水平带来了新的契机。 [科]

【参考文献】

[1]谢秋，黄涛.GIS在矿业中的应用探讨[J].地理空间信息，2005，3（4）：33-35.

[2]马钢.ZigBee的井下人员跟踪定位系统的设计[D].大连：大连理工大学，2008.

[3]徐春妹，陈芳芳.井下人员定位系统[J].无线通信技术.东南大学科学与工程学院，2006.