煤矿监测监控系统应急联动功能

田晓波

(潞安集团 郭庄煤业有限公司 ，山西 长治 046100)

为贯彻执行《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》，保证煤矿安全监控系统升级改造工作稳妥有序开展，根据安全监控系统现状及检测检验，经反复讨论、比对试验和征求社会各方意见、建议，逐步实现监测监控系统应急联动功能。

1 监测监控系统介绍

1.1 系统简介和结构图

KJ73X煤矿安全监控系统软件是针对矿山安全生产管理需求开发的软件产品。本软件在上一代产品的基础上汲取国内同类产品优势不断完善后形成，系统结构见图1。

图1 监测监控系统结构

1.2 系统特点

1) 依托MySQL提供全方位支持和节约用户部署成本。依托小型关系数据库管理系统MySQL为基础数据库平台，提供轻量化、高效的数据存储服务。MySQL数据库具有体积小、速度快、管理方便的特点，被广泛地应用在企业各类软件项目中。MySQL在为系统数据管理提供全方位支持的同时更节约了用户的部署成本。

2) 强大丰富的图形组态功能。KJ73X安全监控系统软件在梅安森元图地图开放平台的基础上进行应用开发，实现了与CAD图纸、GIS地图系统的无缝融合，数据展示的直观性大大提升，为企业的安全生产提供更有效、更可靠的监管手段。

3) 灵活易用的用户报表。KJ73X安全监控系统报表工具支持MySQL/MSSQL等动态数据源，通过标签、文本、网格、列表、交互表、图表等元素能够绘制出用户想要的任何表格格式。动态报表工具具有易学易用、强大稳定等特点。

4) 稳定可靠的双机热备系统。KJ73X安全监控系统软件通过基于数据库层面的数据冗余设计、数据同步模式下非共享存储的高可用部署解决方案，节约成本的同时保证了数据的实时同步和有效备份。

2 人员定位系统

人员定位系统通过在煤矿井口、井下巷道和重要工作地点设置KJ237-F型读卡分站和KJ237-F-S型动态目标识别器，为井下作业人员配备标识卡，通过对标识卡信息进行非接触式读取的方式，实现对人在不同状态下的自动识别，从而实现煤矿井下移动目标的定位、虹膜考勤等信息化管理。整个系统分为地面和井下两大部分。

1) 井上部分主要由人员定位主机、环网交换机、UPS电源、打印机、地面识别器、人员标识卡等部分组成。 在地面人员定位系统中心站，主机采用双机热备配置自动切换，井下读卡分站上传的读卡数据同时写入人员定位主机、备机数据库。人员定位主备机通过重庆梅安森KJ306-J型环网数据接口与井下KJ306型环网交换机形成工业环网，与读卡分站等设备进行通讯。员工出入井通道为副井口，副井口以唯一性检测装置虹膜考勤机进行出入井考勤。考勤机自动审核员工的入井资格证，对无证件或者证件已超期不具备从业资格的人员发出报警，井口安检人员根据提示制止其入井。系统对证件即将到期的入井人员也会有预警提示。对井下各种报警信息(如人员呼救、设备故障、证件过期等)有弹出功能。人员入井考勤必须带定位卡，识别器识别到定位卡后，经系统验证信息正确才能进行虹膜考勤，若识别器未识别到定位卡，则虹膜考勤无效。系统人员档案基本信息健全，包括岗位资格证证件号和证件有效期、血型、固定联系方式等内容，WEB管理系统实时显示井下作业人员的数量及分布情况。

2) 井下部分主要为KJ237-F型读卡分站+ KJ237-F-S型动态目标识别器+ KDW0.3/660(A)型矿用电源箱的组网方式。分站布置在井下各变电所，井下主要巷道、各采掘工作面均装有足够数量的目标识别器。每个识别器与分站之间为485传输制式，采用矿用阻燃四芯通讯电缆相互连接，由读卡分站通过KJ306型环网交换机接入工业环网，及时采集、处理、存储并传输数据。

3 应急广播系统

3.1 KTK113型广播

煤矿安全数字广播(CAN总线)系统适用于矿山井下巷道、停车场、候车室、变电所、工作面等场所。系统可在紧急情况下作为紧急呼叫系统，一键通知全矿井或指定区域的人员进行紧急撤离，为突发事件提供快速应急措施，为矿井的安全提供保障。另外，系统还可进行文件通知广播与安全知识教育广播，并在需要时做双向通信用，井下每台本安广播分站可以对调度紧急对讲报警和区域对讲，实现安全调度指挥互通功能。整个系统分为地面和井下两大部分。

1) 井上部分包括应急广播主机、麦克风、音响、地面语音网关、地面传输接口等。地面传输接口通过地面工业环网交换机与井下本安广播分站进行通讯，音频数据传入应急广播主机系统软件。

2) 井下部分包括本安广播分站、本安广播分站电源、隔爆兼本安型网络接口等部分。本安广播分站通过本安型网络接口，就近接入基于GEPON技术的工业环网交换机与地面传输，形成工业环网+现场总线的模式。

3.2 KXY660广播系统

该系统由地面主机、主机系统操作软件、地面音响、麦克风及井下广播音响、广播电话、传输光纤等设备组成。组网方式及系统功能采用基于IP网络的数字化音频广播系统，通过井下环网与地面工业网对接来实现井上下的通讯与联系，突破了传统模拟广播系统的内容局限、空间局限和功能局限。

具体功能有：广播、音乐播放、广播监听、查询打印、监控录音及自动录音、整点报时、动态图显示及编辑、程控等。

4 多系统融合的具体要求

实现多系统之间的融合，需要后台代码和数据库的支持。如人员定位系统和广播系统代码由c#.net语言编写，数据库为sqlserver2005，而监控系统后台代码也应该由c#.net语言编写。

系统应基于GIS技术，具有空间地理信息服务功能，不限二维三维。系统可支持融合井下人员定位、应急广播系统。多系统的融合可以采用地面方式，仅判断系统支持地面的多网融合，生产单位提供依据，并进行演示；系统可支持融合井下人员定位、应急广播系统。

5 应急联动的效果

满足联动条件后，系统会对人员定位子系统井下设备进行呼叫，对广播系统井下指定区域进行语音广播，并在GIS图形上面展示联动结果。

监测监控系统与人员定位系统、广播系统融合后实现了应急联动。当工作面瓦斯超限后，工人所携带的定位识别卡会发出滴滴的报警声，同时工作面的应急广播会循环播放工作面瓦斯超限的信息，向所在工作面的矿工发出预警，直接通知危险区域人员进行撤离，将人员危险系数降到最低，提升了作业安全系数和队组安全作业水平，保证矿井安全高效生产。