人员定位系统在井下矿应用与实践论文_张新胜

(新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司)

摘要:系统采用RFID 射频识别技术,区域定位方式,通过人员随身携带的发射器发射射频信号,与矿井内预先布设的接收器进行非接触双向通信,已达到自动识别目标、定位并交换数据。

关键词:人员定位;井下矿;KJ69J系统

1前言:能通过KJ69J型矿用人员定位管理系统对井下作业人员进行定位、跟踪;实时了解井下人员的流动情况、了解当前井下人员的数量、统计与考核下井人员的出勤情况。另外,可以对任一日期或指定日期段、任一指定月份,对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等进行分类统计,产生人员考勤的日报表、月报表,便于考核,并能打印相关报表。

2.系统特点

被测人员通过检测点无需主动进行任何操作,经过接收器接受范围即被自主感知。对被测人员经过检测点的通行方式没有限制,允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点,不影响井下人员的正常通行和正常作业,系统容量范围内允许多人同次通过及乘车通过。

可根据具体需要及投资情况灵活设置井下无线数据监测站。监测站设置得越多,则划分的人员定位区域越多,人员定位的空间范围越准确。每个无线接收站最多可连接8个无线接收器,满足井下丁字巷、十字巷、井口等复杂路况的安装要求,减少投入,增加系统可靠性。系统软件采用容错技术,确保系统高可靠性的要求。系统具有自检功能,可实时监测分站、无线接收器的通信情况,监测用无线编码发射器的供电情况,系统出现故障时,能够提供报警。

无线编码发射器设计美观、实用,安装方式采用国家专利。和矿灯完全结合在一起,不额外增加携带人员的负担,可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。能生成各种实时信息的动态报表和历史信息的报表,并能打印。携带编码发射器人员遇到紧急情况可向地面监测中心发送紧急呼叫信号;井下发生险情时,监测中心也可向某区域或全矿井发送报警撤退呼叫信号。系统具备图形放大、缩小功能。

3.系统组成

KJ69J型矿用人员定位管理系统设备由地面中心站、无线编码发射器、无线数据监测站、接收探头、及电源、电缆等组成。

3.1 KGE37B无线编码发射器

无线编码发射器采用先进的RFID射频识别技术,与KJF80型无线数据监测站配套,可完成对井下人员及机车等动目标的位置监测功能。该产品为矿用本质安全型,适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。系统中最多可容纳8190个发射器,编码固化不重码。KGE37B自带电池,该无线编码发射器安装在矿灯绳上,和矿灯完全结合在一起,此安装方式为最佳方式,可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。

3.2 数据监测站KJF80

KJF80.1型监测站处理器是以微处理器为核心的智能化矿用电子设备,结合目前最先进的无线电通信技术,通过KJF80.2A无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理,可检测出井下人员及机车等动目标的位置、编码等信息,并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出,是KJ69J型矿用人员定位管理系统的主要组成设备,完成对动目标的监测功能。该监测站为矿用本质安全型。KJF80监测分站在系统传输信道出现故障时可以保存人员轨迹信息,当传输信道恢复正常时监测分站的信息能传送到监测主机,保证人员信息存储不间断。

3.3隔爆兼本安电源KDW16A-18V

为井下数据监测站供电,其后备电池可保证在交流电停电情况下,数据监测站可连续工作2小时以上。专用检测仪CFC1一般放在灯房内,用来检测无线编码发射器的好坏,能检测识别卡的故障。

4、系统功能

4.1实时监测功能

系统应具有按部门、地域、时间、分站、人员等分类查询、显示、打印等功能;实时监测当前井下总人数;实时监测当前井下各区域人数;实时监测当前各部门人员区域分布;实时监测当前某些特殊工种或特殊人员下井情况和所处位置;可对特定的人员实时跟踪显示。

4.2查询功能

查询任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域;查询任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹;活动轨迹再现;选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息;KJ69J系统能对各种记录和数据信息进行长期保存(不少于1年,根据主机硬盘大小来确定),并可方便地查询历史记录。

4.3安全保障功能

双向呼叫报警功能:携带编码发射器人员遇到紧急情况可向地面监测中心发送紧急呼叫;井下发生险情时,监测中心也可向某区域或全矿井发送报警撤退信号。超时报警功能:人员在井下时间超过规定的时间,自动报警提示并提供相关人员的名单等信息;区域超员报警:特定危险区域超过安全规定人数时,自动报警,可有效地阻止其他人员继续进入;门禁功能:在井下一些重要峒室、危险场合(如盲巷等)配备RFID识别器和语音站,可有效地阻止人员违章进入。

4.4统计考勤功能

对下井人员的入井、升井时间,在井下各区域的停留工作时间等进行记录与统计并动态显示,为矿井提供作业人员管理的基础信息。显示下井人员确切的下井时间和上井时间,统计井下持续时间,并根据规定足班时间,系统自动判断不同类别的人员是否足班;日报表统计每天人员下井时间、上井时间、持续时间,注明班次;月统计报表中对每个月下井时间、下井次数(有效次数)、三班次数等分类统计,便于考核下井统计;可单独统计考核某些特殊工种、职务人员的下井情况。

5.结束语

通过对目标的识别及记录,可确定其出入井及到达某一接收器或分站的时间,形成连续的通行轨迹记录。反应到计算机系统中,实现井下区域的人员情况统计和实时监控。配套井口大屏幕显示系统,人员行经井口,被井口接收器感知,计算机系统自动生成显示文档,传输给大屏幕控制计算机,放映到大屏幕上显示该人员信息。配合适宜于矿灯安装的发射卡,实现一人一灯,一人一卡。

参考文献

[1]《金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范》AQ2032-2011

[2] 雅矿井下矿安全避险“六大系统”设计规划书. 上海宝信软件股份有限公司.2013

论文作者:张新胜

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/14

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人员定位系统在井下矿应用与实践论文_张新胜
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