麦垛山煤矿人员定位系统与胶轮车监控系统整合

何学源

摘 要：通过深入研究无轨胶轮车监控系统在井下车辆安全管理方面的优势和缺陷，针对我矿具体情况进行探讨，提出无轨胶轮车系统和人员定位系统合二为一的整合方案。从节约资金、减少后期维护成本、功能实现等方面认真讨论和调研，经过数月可行性研究，我矿大胆提出了无轨胶轮车监控系统和人员定位系统整合方案，经过比选最终成功地实现了一套系统具备两套系统的功能。

关键词：无轨胶轮车；系统人员；定位系统；系统整合

1 概述

神华宁夏煤业集团麦垛山煤矿是宁夏回族自治区宁东能源基地鸳鸯湖矿区五对特大型矿井之一，矿井设计生产能力800万t/a。麦垛山煤矿主要采用主斜井、副立井、暗斜井和暗缓坡综合开拓方式，井下物资运输主要采用无轨胶轮车运输，运输方式首先将物资装到无轨胶轮车上，由副立井提升系统下放至主水平和辅助水平，通过暗缓坡运输至井下各个地方。井下行车时有丁字路口3处，工作面为向内海拔逐渐降低，爬坡距离超过20公里。入井员工1400人，入井车辆76台，其中指挥皮卡2台，运输车30台，外围车辆共计46台。

2 人员定位及无轨胶轮车监控系统监控原理

人员定位及无轨胶轮车监控系统的主要工作原理是在井下车辆和人员共用一台读卡器，运用不同的射频信号加以区分，数据传输采用CAN总线、RS485总线、以太环网、光纤等多种网络相连接。人员和胶轮车分别在井下携带不同射频识别定位卡（RFID），系统通过读卡器与射频识别定位卡之间进行通讯，实现对被人员和车辆对象的目标定位，在信息监测中心设置服务器控制系统，通过地面系统对井下人员和车辆进行归类，并进行实时监控。系统具有C/S、B/S两种界面显示功能，同时在综合自动化系统平台显示。

3 系统建设

麦垛山煤矿人员定位及胶轮车运输系统一期工程主要安装了主斜井、副立井、回风立井、井底车场、130602工作面辅助运输顺槽、工作面回风顺槽、主运顺槽等。系统完成了人员定位读卡器87台，防爆电源44台，副立井井口人员信息显示系统1套，人员定位数据库软件1套，人员定位监控软件1套的安装调试，井下敷设通讯线缆12km、电源线缆10.2km，人员定位射频卡发放1600张；车辆运输监控系统完成车辆读卡器87台、防爆电源25台、信号灯控制器27台、信号灯27台、车辆调度客户端1套（含液晶显示器）、UPS电源1台的安装调试，车辆定位射频卡安装70张。

随着130602工作面的形成，需要在130602工作面皮带运输顺槽安装人员定位，130602工作面的辅助运输顺槽、回风顺槽安装人员定位及胶轮车运输监控系统；主水平胶轮车存放硐室井下车辆运行频繁，需要加强车辆监控系统，有效监控车辆安全的行进，因此一期补套方案也包括了主水平马头门以东。130602工作面的辅助运输顺槽、回风顺槽分别各有5个调向硐室，合计10个调向硐室；868水泵房交叉口处一个丁字路口，需要增加红绿灯引导车辆安全运行。

4 系统主要功能

4.1 人员监测定位系统

1）系统实时、动态地监测、显示下井人员的总人数，以及人员在矿井下各个工作区域的分布情况；2）调度室人员定位查看系统能显示井下各工作区域以及各工作区之间的通道示意图；3）通过地面各接入局域网终端可实时查阅下井人员的总人数，并能够显示各自的年龄、姓名、职务、时间等，系统可记录、保留当时井下所有工作区域的人数、姓名、年龄等信息；4）对重点存在高风险作业人员下井工作的关键人员进行跟踪显示；5）人员搜救功能：遇到灾变等紧急情况时，首先利用监测中心站最新的位置信息发现遇险人员的大致地点，然后利用手持式检卡仪去寻找定位卡，精确的寻找遇险人员位置；6）紧急求救功能：发生矿难等紧急事件时，通过矿工配带的人员定位卡主动发出求救信号，调度室值班人员能够及时、准确地发现人员报警区域及人员信息，为救援提供准确信息；7）紧急广播功能：当井下发生紧急情况时，可以通过调度室监控终端对每个矿工配带的定位卡进行语音蜂鸣广播，井下作业人员收到蜂鸣报警后迅速撤离现场，井下值班领导组织人员快速升井；8）人员考勤功能，在某一时间段内，可根据、部门、姓名、卡号、职务、时长等信息进行查询，获得所需要的考勤信息，并根据工种、职务、部门等信息规定入井时长，保证井下跟班带领导及重点特殊岗位人员无脱岗现象发生。系统每月自动生成报表，人力资源科依据系统数据核发个人入井费用。

4.2 无轨胶轮车监控系统

1）可对各行驶车辆的车号、型号、驾驶员姓名等有关信息进行查阅；

2）大巷内各车辆的车号及其当前所在位置；

3）车辆调度指挥中心可实时查看井下车辆读卡器，红绿信号灯在辅运大巷及车场绕道内的实时状态；

4）各巷道内当前车辆行驶方向，区域内车辆运行状态及车辆数量统计；

5）能够监测车辆违章现象，并提供查询和报警功能，车辆调度终端自动弹出报警画面，并提供声光报警提醒，车辆调度中心调度员记录并保存报警信息，方便事故及违章记录备查；

6）车辆调度指挥中心能实时显示辅助运输大巷巷道内系统的布置状况图；

7）红绿信号灯自动控制功能：无轨胶轮车监控系统通过车辆监控位置识别分站采集辅运大巷内车辆的实时位置，地面服务器依据车辆位置识别分站信息辨别红绿信号灯指示信号，驾驶人员依据信号灯指示有序地进入就近的候车硐室等候，大大的提高了井下狭窄巷道内车辆的通过能力；

8）系统实时设备自检功能，能实时自动检测信号灯、读卡器状态，当读卡器发生脱机等故障时，系统立即以图标形式指示发生故障的设备，方便维修人员维修；

9）信号灯人工控制功能：当巷道内出现紧急情况或者大件设备运输时，为了保障行驶人员安全，大件设备完好，車辆调度员人工干预红绿信号灯状态，直至紧急状态取消；

10）系统具有历史查询功能：系统能存储5天车辆运行状态数据。调度员及矿局域网终端可回放5天内某一时段内的车辆运行情况，可为事故调查提供依据。

5 结论

通过人员定位及胶轮车监控系统的使用，有效地节约了系统的建设费用，并减少了维护人员的数量，同时使麦垛山煤矿的井下人员管理和胶轮车运输实现了动态化、信息化、科学化管理，为预防胶轮运输事故发生、提高胶轮车运行效率起到了积极作用。

参考文献：

[1] 马晓东.KJ150A型井下胶轮车监控系统在梅花井煤矿的应用.神华科技，2012年第二期.