潞宁煤矿井下人员定位系统应用分析

赵虎杰

（潞安集团潞宁煤业有限责任公司，山西 宁武 036700）

1 概述

潞宁煤矿隶属于山西省潞安集团潞宁煤业有限责任公司。2005年建成投产，井田面积12.126 km2，斜井开拓方式，批准开采侏罗系大同组2#、3#煤层，保有储量48.49 Mt，设计可采储量38.496 Mt，服务年限为21.4年；矿井为高瓦斯矿井，瓦斯相对涌出量为5.54 m3/t，绝对涌出量为18.68 m3/min；煤层自燃倾向性等级为II级，属自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性。水文地质类型为中等，正常涌水量为90 m3/h，最大涌水量为130 m3/h。

潞宁煤矿在建矿初期，由于资金等方面的原因，建立的人员定位系统只能监测井下人数及下井、升井时间，与现行安全生产管理规定和建立现代化矿井要求有很大差距。井下人员定位系统与人身安全联系密切，为确保煤矿井下作业人员安全，潞宁煤矿引进KJ251井下人员定位系统，重新建立了人员定位系统，提高了人员定位的精确度，加强了对井下人员有效管理。

2 系统组成及工作原理

2.1 系统组成

根据潞宁煤矿的实际拟定了设计方案，选用KJ251井下人员定位系统。系统主要由监控主机、备用监控机、监测定位分站、动态目标识别器、员工识别卡及传输光缆等组成。

2.2 工作原理

中心站服务器采用矿业专用服务器，机箱和主板采用矿用工控机箱和专用工控机主板，机箱的散热性能较强，以保证主板更加安全稳定的运行，主板便于操作人员对设备的扩展和维护；为保证系统流畅的运行，采用Intel双核处理器、2G双通道内存；为了保存更多的监控数据，采用较大的硬盘容量；井下分站采用全钢防爆外壳，符合国家对煤矿设备使用要求，主要用于井下数据的采集和发送；通讯接口用来进行信号转换，将从井下分站传输出来的484信号转换为计算机可以识别的232数字信号。

根据潞宁煤矿井下资源分布及巷道的布置情况，建立了井下中央变电所、轨道下山750 m处、采区变电所、中央2#变电所、永久避难硐室、轨道下山2200 m处6个井下检测站，中心站与检测站之间采用带有屏蔽的两芯电缆进行连接，避免井下大型电气设备在通断电时产生的磁场对传输信号的干扰。

2.3 系统功能

该系统能够自动记录每一个员工的升井、入井时间和井下活动路线；具有考核和统计分析的功能；当系统出现故障或者有工人未按时升井，管理系统会自动弹出报警提示窗口，提醒操作人员故障原因或核实升井人数，进行故障排除或者紧急救援。系统基本功能及应用过程如下：

（1）管理功能模块：管理员需要拥有管理权限，通过验证账号和密码后进入系统主控页面，主控页面见图1。

图1 监控系统主控页面

（2）显示模块：显示模块功能是该系统的核心功能，系统所有监测内容都需通过该模块显示出来；该模块可以显示井下人员的当前位置、上下班途径的地点和时间、在某个地点停留的时间，还可以对其行动轨迹进行过直观的回放。

（3）数据查询/统计模块：该模块主要是为了及时了解员工当前位置、下井人数及下井时间；数据查询可以按照指定条件对当前人员进行位置查询；数据统计可以实现对当前下井人数及下井时间进行统计。

（4）除以上主要功能外，该系统还具有动态识别卡管理模块、人员活动规律管理模块、报警管理模块及系统维护模块。动态识别卡管理模块主要是根据矿上工作人员信息，建立的人员信息数据库；人员活动规律管理模块是为了查询井下人员的活动规律，该模块具有储存功能，可以记录一段时间内员工的活动规律；报警管理模块是根据矿工下井、升井的时间信息或者活动规律，对井下时间严重超标的人员进行报警，提醒井下人员抓紧时间升井或报告具体未升井原因，当井下人员进入盲巷时，报警管理模块发出报警信号，并显示该员工井下位置的具体信息；系统维护模块是为了保证该系统正常运行。

3 结语

潞宁煤矿在引入KJ251井下人员定位系统后，调度人员和管理人员可以随时获取井口出入人员的精准数目、井下人员分布情况及特殊工种人员活动情况；可以随时根据人员分布状况进行人员调动，减少了管理人员的工作量，提高了井下工作人员的工作效率；当灾害发生时，人员定位系统可以为地面指挥人员提供足够的信息，为抢险救灾提供有利保障，以便实施最为有效的救援工作，使人员伤亡概率降至最低；人员定位系统自身拥有的系统维护功能能够进行系统的自我检测和预警功能，充分保障系统的正常运行，大大降低了设备维修费用支出。人员定位系统的引入基本实现了人员定位信息化、数字化。