六大系统建设-

1、井下安全避险六大系统建设（一）井下安全避险六大系统建设（一）井下人员定位系统井下人员定位系统煤炭科学研究总院煤炭科学研究总院薛元修薛元修 研究员研究员一、建设完善煤矿井下人员定位系统内容n1.1.煤矿井下安全避险煤矿井下安全避险“六大系统六大系统”建设完善基本规范（试行）建设完善基本规范（试行） 对对人员定位系统基本要求：n（1）煤矿企业必须按照煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范（AQ1048-2007）的要求，建设完善井下人员定位系统。应优先选择技术先进、性能稳定、定位精度高的产品，并做好系统维护和升级改造工作，保障系统安全可靠运行。n（2）安装井下人员定位系统时，应按规定设置井下分站和

2、基站，确保准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量。矿井人员定位系统必须满足煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件（AQ6210-2007）的要求，并取得煤矿矿用产品安全标志。定位分站、基站等相关设备应符合相应的标准。n（3）所有入井人员必须携带识别卡（或具备定位功能的无线通讯设备）。n（4）矿井各个人员出入井口、重点区域出入口、限制区域等地点均应设置分站，并能满足监测携卡人员出入井、出入重点区域、出入限制区域的要求；巷道分支处应设置分站，并能满足监测携卡人员出入方向的要求。n（5）煤矿紧急避险设施入口和出口应分别设置人员定位系统分站，对出、入紧急避险设施的人员进行实时监测。n（6）矿井

3、调度室应设人员定位系统地面中心站，配备显示设备，执行24小时值班制度。n二、煤矿井下人员定位系统简介n1.系统建设的必要性n实现可视管理，提高管理水平n为井上的调度控制中心提供准确、实时的井下作业人员身份信息、工作位置、工作轨迹、等相关管理数据，实现了对井下工作人员的可视化管理，提高煤矿开采生产管理的水平。n实行有效监督，保证制度落实n通过对瓦斯巡检、通风巡检、设备巡检、安全巡检等安全生产岗位人员的精确定位，确保其按规定线路、时间、地点以及次数检查到位，杜绝瓦斯检查、安全检查的脱岗、空班、漏检情况，及时发现和处理危险情况，防止瓦斯爆炸、顶板坍塌等各类事故，促进安全生产。n提高救援效率，保障生命

4、安全n一旦发生安全事故，通过该系统立刻可以知道该作业面的具体工作人员构成及人员数量、事故发生位置、救援设备位置等信息，尽快确定被困人员的身份、人数、所处位置等必要信息，确保抢险救灾和安全救护工作的高效运作。救援人员可使用手持式探测器接受被困人员的信息，极大地提高救援效率，保障生命安全。n2.人员定位系统组成n3.主要设备及功能n1）标识卡（识别卡、编码器）基本原理n识别卡通过射频信号收发器定时或者根据需要将自身的信息发送出去，读卡器接收到信息后，传送给主机，完成身份识别和跟踪的功能。同样，系统可以通过读卡器向外发送信息，识别卡可以接收读卡器发出的信息。n识别卡内置可充电电池，可以长时间地稳定工

5、作，同时具备电压过低报警提示功能。n当识别卡的携带者遇到紧急情况时，按动识别卡上的按键，即可把报警信息发送出去。n识别卡在系统内具有唯一的标识，通信中使用了冲突避免机制，实现了高可靠的识别率，最大程度上减少了冲突和干扰。 2）无线读卡基站（读卡器） a 本机初始化功能：接收上位机初始化命令按要求设置本机的通讯参数（波特率、信道和发射功率等）； n b 无线射频接收给定格式的数据包之后进行解码和纠检错数据，正确接收后通过串口送上位机；读卡器和传输分站之间用一根四芯电缆连接，采用RS485总线、异步、半双工、主从方式进行数据通讯。nc 接收上位机按规定格式发送的数据包后进行数据打包和纠检错编码并以

6、2.4GHz射频无线方式发送出去，（广播方式或向ID报警信号，或其它控制命令）。n读卡器的种类n普通定位读卡器n考勤读卡器n-编码器进入考勤机识别范围时，识别卡的蜂鸣器或振动器会发出鸣叫或振动，提示携带者考勤成功；n门禁读卡器n- 盲巷、重要场所，进入时，识别报警n3）传输分站 传输分站功能 a 具有无线通讯、无线路由、组网的功能，灵活方便，可以任意组成星型网、树状网、网状网;具有RJ45以太网接口、CAN总线接口,通过传输分站建立上位机和井下读卡机连接，延长井上下设备之间的传输距离。n分站与传输接口的通讯采用主从、异步、半双工、CAN总线传输n传输分站的防爆型式为隔爆兼本质安全型。其主要作用

7、是：na 可以连接四台读卡机，向读卡机提供本质安全电源；nb 内置可充电电池，当井下断电时，提供全部读卡机连续工作2小时以上的备用电源；nc ；n分站与读卡器的通讯采用主从、异步、半双工、RS485总线传输；n分站通过转换、光电隔离电路，把RS485总线和CAN总线连接成一个网络，使得不同总线的设备可以互联，提高了系统的兼容性。n电源：n本电源设计应符合本方案技术参数要求，符合GB3836.1 GB3836.2 GB3836.4 相关要求以及MT408-1995 要求。n电源设计应考虑如下要求：n1）变压器要适应多种交流电压等级要求，结构应符合GB3836.4要求；n2）电路设计应满足井下电源

8、严重拉偏要求；n3）短路保护和过压保护具有双重性；n4）选择适用的二次电池作为备用电源，设计充放电保护电路；n5）隔爆设计采用直接引入方式。n b 可同时连接多台台读卡器，与读卡器之间采用CAN或485总线进行数据传输，传输速率5000bps； c 提供多路本安电源，向读卡器供电 d 具有备用电池，保证在网电停电时，系统还能正常工作2小时以上。n4）传输接口n系统主机通过接口与系统中放置在井下的传输分站进行远程通讯。将监控主机发送的标准RS232的各种命令信息转换成CAN总线（RS485总线）信号传送到井下传输分站；n同时将传输分站传送来的CAN总线（RS485）信号，再转变成RS232信号上

9、传给监控主机。n接口的防爆型式为一般兼矿用本质安全型。通过安全栅实现本安电路和非本安电路的电气连接，防止地面中心站设备的非本质安全电压传送到井下。n传输接口放置在地面监控室，属于一般兼矿用本安型设备，由地面交流AC220V电源供电。n5）移动读卡器n与煤矿人员管理系统配合使用，主要用于检测移动读卡器周围50米范围内的识别卡，具有液晶显示器，显示识别卡的数量及识别卡的卡号。 6）无线甲烷检测报警仪主要适用于煤矿有瓦斯爆炸危险的场所，如煤矿井巷、采掘工作面、采空区、回风巷道、皮带运输巷道、机电峒室等处，连续监测甲烷浓度，通过读卡器把监测数据发送至监控主机，当甲烷浓度超限时，检测仪立即发出声、光报警

10、。n4.系统主要技术指标n主要技术指标应符合由国家安全生产监督管理总局提出的安全生产行业标准煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件（AQ6210-2007）和煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范（AQ1048-2007）的要求n（1）系统容量：系统最多可配接传输分站，每台传输分站可连接无线读卡器，最大识别动目标数个。n（2）信息传输：传输方式，分站与井上主机最大通讯距离不小于10KM，传输速率，误码率10-9，巡检时间20S。n（3）并发识别数量：无线读卡器并发识别卡的数量不少于80个无线识别卡。n（4）最大位移速度：不小于5m;n（5）漏读率：系统和分站不能正确识别识别卡的概率小于10-4。

11、n（6）识别卡与读卡器之间的无线传输距离不小于1m;n（7）识别卡数量应不小于8000个；n（8）电池寿命和工作时间：寿命2年；充电一次工作不小于7dn（9）分站存储数据时间不小于2hn5.系统主要功能n1）监测功能n a 进出入井口、重点和限制区域时刻的监测功能；n b 识别进出入分支巷道的检测功能；n c 识别多卡功能；n d 识别卡正常工作和入井人员携卡唯一性功能。n（2）管理软件功能n（1 1）监测显示功能：）监测显示功能：na 实时动态显示功能实时动态显示；nb 地图动态显示功能；nC 人员轨迹显示功能；nd 禁区报警显示功能；ne 双向报警功能;n2）存储、查询功能；n3）统计考勤

12、功能统计考勤功能n a 显示每个下井人员的下井时间和上井时间。n b 判断不同类别的人员是否足班（根据工种规定足班时间），从而确定其该次下井是否有效。n c 在月统计报表中对下井时间、下井次数（有效次数）等分类统计，便于考核。n d 打印月考勤报表、任意时间段下井统计等有关报表。 4）超时报警功能 5）双机热备功能。井下当前信息查询：井下当前信息查询：可以查询出当前时刻各单位或各区域内的人数以及详细的人员名单查询选定时间内报警人员的详细信息（包括报警的地点，报警时间，报警类型等）询选定时间段内所有经过该区域的人员详细信息人员踪迹查询：人员踪迹查询：可以查询选定时间段内待查人员行走的详细信息识别

13、卡电池欠压查询识别卡电池欠压查询日考勤信息报表日考勤信息报表月考勤详细报表月考勤详细报表n6.系统工程设计系统工程设计n1 1）监测分站（读卡器）安装要求）监测分站（读卡器）安装要求n 为了准确的获取井下作业人员所在位置、井下行动轨迹、入、出井时间等信息，应根据矿井提供的采掘平面布置图，在关键位置布置监测分站，覆盖井下作业人员出入区域。在如下地点设置分站（读卡器）：n 人员出入井口：包括付井井口、井底；允许行人的回风井口上下端；其它行人井（安全出口）应安装具有考勤功能的分站；n 运输和回风上、下山；n 回采工作面运输巷道和回风巷入口；n 回采工作面上下出口；n 掘进工作面及掘进面入口；n 井下巷道分支处；n 井下中央变电所、中央水泵房、井下绞车房、火药库等要害场所的出入口；n 废弃巷道、盲巷等危险区域。n2 2）识别卡（编码器）配备数量）识别卡（编码器）配备数量n 入井人员携带的识别卡配备数量按两类人员计算：n a 固定使用卡比正常下井人员数多10%；n b 不固定使用卡比每班下井人数多10%；7.人员定位系统存在问题：n1）市场产品技术和产品质量参差不齐，影响系统可靠运行；n2） 没能按标准要求数量和位置安装，井下覆盖范围不够，不能完全正确动态反映井下作业人员状态；n3）有些系统漏卡；n4） 不能实现精确定位；n1）漏卡；n2）不能实现精确定位7