古益矿人员定位和无线通讯系统安装方案研究

张震文(广西佛子矿业有限公司，广西 梧州 543100)

古益矿人员定位和无线通讯系统安装方案研究

张震文(广西佛子矿业有限公司，广西 梧州 543100)

在矿山生产过程中，人员定位和无线通讯系统作为井下六大系统的一部分，可以为矿山安全生产提供保障，对于矿山的安全生产有着重要的意义。本文根据矿山实际情况合理设计安装人员定位和无线通讯系统，使系统得到最大的合理性和实用性。

人员定位系统； 无线通讯系统； 矿山安全生产

1 前言

根据国家安全监管总局发布的金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设规范要求，人员定位系统是监测井下人员的位置，具有携卡人员出/入井时刻、重点区域出/入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能。所有入井人员必须携带识别卡，确保能够实时掌握井下各个作业区域人员的动态分布及变化情况。

2 人员定位系统简介

矿山选用重庆梅安森的矿用KT160和KJ703系统。KT160型矿用无线调度通讯系统是基于成熟的WIFI商用通信技术，研发的新一代符合“煤安标办”标准的矿用无线调度通讯系统，不仅具有传统有线调度系统的全部调度能力，而且能对无线终端设备进行指挥调度，并提供了许多特色功能，有效地利用与扩展现有的通信资源，帮助用户提高生产效率和管理能力，提高用户的安全生产水平。提高了井下无线通信装备的技术与水平，提高了矿山无线通讯服务水平与安全管理效率。

KT160矿用无线调度通讯系统集成了话务、调度和定位等多种附加功能和增值业务，具有低辐射、部署快捷、升级扩容方便、终端应用成熟等特点且组网灵活，三网合一，兼容性强并通过对矿山坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理，实现对人、车、物在不同状态

(移动、静止)下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。

系统突破传统PBX只能提供单一固话功能的局限，可以为矿山提供有线/无线一体化和数据等综合业务，并利用PHS无线系统的优势提供短消息、丢话通知及定位等多种增值业务，充分满足矿山行业对高效、快捷和安全通讯的需求；系统还采用目前最先进的2.4G无线扩频通讯技术，具有很强的抗干扰能力和高速数据传输速率，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动标识体的识别和数据传输难题。

KT160型矿用无线调度通讯系统设计时充分考虑了井下的工作环境与生产调度等特点，是专为煤矿和非煤矿山服务的无线通讯系统，其既有地面无线通讯设备的高可靠性，又有可作为井下的无线信息网络服务平台的高性能、低价格的优势，非常适合大中型矿山的装备，实现井上井下的有线、无线调度移动通讯的功能。系统扩展的人员考勤功能集员工上下井监测、井下人员定位、工作考勤、员工工资管理、人事管理、档案管理、网络数据通信等功能于一身，提高下井人员监测的准确性，提高人员管理的科学性和合理性，有效地提高了矿井安全生产的工业信息化。

井下的个人通讯终端采用本质安全型无线通讯个人终端(本安手机)，大大改观了传统井下无线通讯个人终端的面貌，提高了通信品质和使用效率。

KT160型矿井无线调度通讯系统采用模块化结构设计、逐级分布式控制体系，系统容量和业务功能可根据用户需求灵活配置。系统中调度台的形式也可根据用户的要求灵活配置。可在办公区域任何位置设置调度台，可在不同地点设置多个调度台。

3 系统组成

根据矿方实际进行设计的无线调度通讯系统主要由无线通讯交换主机、调度台、矿用基站F1、矿用基站F2、地面大功率基站、本安WIFI手机、人员标识卡等组成。覆盖范围为矿山井下主副井底、运输大巷、各中段及其他用户指定地点，具体设备布置点见图1。

图1 矿山井下无线调度通信通讯系统布置图

4 系统设计

根据广西佛子矿业有限公司古益坑口井下的实际情况，一期人员定位方案总共设计20个数据采集点(阅读器)，900张身份标识卡。

井下人员位置监测(定位考勤)系统涉及计算机软件、数据库、电子电路、防爆本安电源、数字通讯、无线识别技术等方面。因此，在设计方案时，除了考虑其功能外，在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。项目方案确定利用现有成熟的高速工业以太网加现场总线系统作为主传输平台，开发相应的井下人员跟踪无线标识阅读器、人员无线标识卡等设备与系统挂接，通过井下人员跟踪无线标识阅读器及考勤管理专用软件与主系统以标准的专用数据库进行后台数据交换从而实现井下作业人员的跟踪定位和安全管理。系统总体设计主要体现在以下方面。

(1)实现矿井下作业人员进出的有效识别和监测监控，使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”，实现数字矿山的目标。

(2)为矿山管理人员提供人员进出限制、考勤作业、井下人员分布位置等多方面的管理信息，一旦发生安全事故，通过该系统可探测事故现场作业人员数量及其人员分布位置，为制定抢险救灾和安全救护方案提供更准确依据，提高抢险救灾和安全救护工作效率，为安全生产提供有力的技术保障。

4.1 各个中段基站及动态识别器布置

(1)260中段9个点。① 井口：布置于井口670m处，主要监测下井人员出入情况；② 巷道：布置于巷道1 260m处，主要监测下井人员出入情况；③ 018线岔道口：布置于岔道口前20m，主要监测260主道方向和018斜井方向的人员出入情况，该点有光纤传输；④ 012线岔道口：布置于012斜井绞车房出入口前10m，主要监测260主道方向、012斜井方向和012斜井绞车房的人员出入情况，该点有光纤传输；⑤ 05线岔道口：布置于岔道口前5m，主要监测260主道方向、05线方向、04线斜井方向的人员出入情况，距该点130m有260空压机房光纤传输机柜；⑥ 2线竖井岔道口：布置于岔道口前5m，主要监测260主道方向、竖井方向的人员出入情况，距该点100m有竖井口光纤传输机柜；⑦ 12线岔道口：布置于岔道口前10m，主要监测260主道方向、12线斜井方向的人员出入情况，距该点30m有光纤传输机柜；⑧ 12线斜井头：布置于斜井头前10m，主要监测260主道方向、12线斜井方向的人员出入情况，距该点80m有F1基站；⑨ 380斜井头：布置于入口处，主要监测下井人员从380斜井头出入情况，距该点280m有380斜井脚光纤传输机柜。

(2)180中段1个点。2线竖井岔道口：布置于岔道口前20m，主要监测180主道方向和2线竖井方向的人员出入情况。

(3)138中段3个点。① 2线竖井岔道口：布置于岔道口前20m，主要监测138主道方向和2线竖井方向的人员出入情况；② 9线斜井调车场：布置斜井头调车场位置，主要监测调车场方向的人员出入情况；③ 12线调车场：布置于12线调车场138主道岔道口前10m，主要监测138主道方向、12斜井方向人员出入情况。

(4)100中段3个点。① 2线竖井岔道口：布置于岔道口前20m，主要监测100主道方向和2线竖井方向的人员出入情况；② 1线岔道口：布置岔道口处，主要监测该方向人员出入情况；③ 09线调车场：布置于09线调车场100主道岔道口前10m，主要监测100主道方向、012斜井方向人员出入情况。

(5)60中段5个点。① 5线斜井岔道口：布置于岔道口前20m，主要监测5线斜井调车场方向和2线竖井方向的人员出入情况；② 011线斜井底：布置于斜井底20m处，主要监测该方向的人员情况；③ 012线斜井岔道口：布置于012斜井出入口前10m，主要监测012斜井方向、01水泵房方向人员出入情况；④ 9线岔道口：布置于岔道口前5m，主要监测60主道方向、9斜井方向的人员出入情况；⑤ 6线岔道口：布置于岔道口处，主要监测该方向的人员出入情况。

(6)20中段2个点。① 012线斜井脚：布置于岔道口前20m，主要监测20主道方向和012线斜井方向的人员出入情况；② 011线斜井脚：布置于岔道口前20m，主要监测20主道方向和011线斜井方向的人员出入情况。

各个中段基站及动态识别器布置具体见表1。

4.2 人员定位及无线通信点布置

各主要中段人员定位及无线通信点布置见图2～图4。

5 传输方式

井下基站全部采用两芯光纤以树形架构连接，KT160- F1型矿用基站具备3个以太光口(1进2出)，1个以太RJ45电口。KT160- F2具备2个以太光口(1进1出)，2个以太RJ45电口。传输距离不受限制，组网方式多样，配置灵活。每个基站具备一个RJ45电口，可供人员定位等其他系统网络信号接入，灵活方便。主传输线路采用光缆传输，A型和B型基站用于无线通讯的信号传递做到井下大巷全覆盖，保证WIFI手机的通话质量；同时B型基站获取到标识卡的信息传给A型基站，A型基站通过主干光纤将数据传输到地面中心站。

表1 各个中段基站及动态识别器布置

图2 260中段人员定位及无线通信点布置平面图

图3 60中段人员定位及无线通信点布置平面图

图4 20中段人员定位及无线通信点布置平面图

6 结语

经过4个多月的布线和设备安装，在2012年12月完成了古益矿人员定位和无线通讯系统的安装和运行。系统在运行期间很好地解决了下井后遇到突发派班情况找不到人的问题，同时在有信号的地方可以直接联系地面值班室，更好地为安全生产提供有力的保障。

Installation scheme study of personnel positioning and wireless communication system in Guyi mine

As one part of mine six systems in mining process the personnel positioning and wireless communication system can guarantee mine safety production, and it is significant to mine production. Rational design and installation of personnel positioning and wireless communication system according to mine actual situation made the system reasonable and practical.

personnel positioning system; wireless communication system; mine safety production

TD679

A

张震文(1984-)，男，广西苍梧人，工程师，从事矿山安全技术管理工作。