KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其在煤礦井下的應(yīng)用

KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其在煤礦井下的應(yīng)用
摘要:介紹了KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理、功能、特點(diǎn)等，該系統(tǒng)在煤礦井下的應(yīng)用，強(qiáng)化了井下現(xiàn)場(chǎng)安全管理，提高了職工個(gè)體安全防護(hù)能力和礦井整體抗災(zāi)能力，對(duì)保障礦井安全生產(chǎn)具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:KJ69型;人員安全;監(jiān)測(cè)系統(tǒng);煤礦井下;應(yīng)用

1概述
煤礦井下生產(chǎn)由于特殊的工作環(huán)境和復(fù)雜的地質(zhì)條件的限制，是事故多發(fā)的一個(gè)行業(yè)。煤礦井下發(fā)生爆炸、透水、冒頂?shù)戎卮笫鹿屎螅皶r(shí)掌握井下人員的分布情況，對(duì)于指揮搶險(xiǎn)救災(zāi)，盡可能減少災(zāi)害損失和人員傷亡，具有十分重大的意義。這就需要建立一套井下人員監(jiān)測(cè)和定位系統(tǒng)。
井下人員監(jiān)測(cè)和定位系統(tǒng)，在國(guó)外最典型的產(chǎn)品是澳大利亞礦通公司的“人員及車輛定位系統(tǒng)(Personnel&VehicleLocationSystem)”。該系統(tǒng)主要由編碼發(fā)射器、讀卡器、地面中心站及數(shù)據(jù)傳輸通道組成。該系統(tǒng)在使用中存在多種限制，如沒(méi)有方向識(shí)別功能因而定位精度較低;該系統(tǒng)的另一不足之處是功能單一，缺少門禁等功能。另外，當(dāng)發(fā)生災(zāi)情，人員被埋沒(méi)或被困時(shí)，無(wú)法確定其更準(zhǔn)確的位置，只能知道其大致的范圍，給救災(zāi)工作帶來(lái)一定的難度。
在國(guó)內(nèi)目前使用的“人員監(jiān)測(cè)”產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是功能單一、不能成網(wǎng)和需要人工進(jìn)行操作，由于這類系統(tǒng)的運(yùn)行需要人為主動(dòng)地操作，所以較多地設(shè)置數(shù)據(jù)接收裝置是不現(xiàn)實(shí)的，故均不能區(qū)分人員所處的位置(區(qū)域)。
KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是在國(guó)內(nèi)外相類似系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，經(jīng)改進(jìn)完成的以井下移動(dòng)人員及設(shè)備為監(jiān)測(cè)對(duì)象的礦用人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以微處理器為核心的智能化礦用電子監(jiān)測(cè)設(shè)備，采用RFID射頻身份識(shí)別技術(shù)和先進(jìn)的無(wú)線電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤監(jiān)測(cè);該系統(tǒng)有效解決了“多碼碰撞”而引發(fā)的問(wèn)題，提高了發(fā)射功率、降低了電路調(diào)整難度及成本。

2KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)由地面中心站、數(shù)據(jù)傳輸通道、井下數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分站、無(wú)線編碼發(fā)射器、燈房錄入監(jiān)測(cè)儀等組成。
(1)地面中心站是礦井人員監(jiān)測(cè)及定位系統(tǒng)中數(shù)據(jù)集中和處理的地方，主要完成數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢、圖形及報(bào)表顯示、屏幕提示報(bào)警、人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)等功能。
(2}數(shù)據(jù)傳輸通道包括無(wú)線漏泄通信傳輸通道和有線電腦傳輸通道。
(3)井下數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分站由監(jiān)測(cè)站處理器和2-4個(gè)無(wú)線接收器構(gòu)成，完成無(wú)線數(shù)據(jù)的接收和預(yù)處理以及和地面接收中心站的雙向數(shù)據(jù)通信功能，并可輸出用于控制報(bào)警器或提供其它監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)
關(guān)量信號(hào)。
(4)無(wú)線編碼發(fā)射器由微功耗CPU和發(fā)射電路組成，完無(wú)線電編碼信號(hào)的發(fā)射功能。該無(wú)線編碼發(fā)射器具有體積小、重量輕、工作電壓范圍寬、功耗低、安裝簡(jiǎn)單、可靠性高等特點(diǎn)，并可嵌入礦燈電池盒內(nèi)自動(dòng)工作，無(wú)需人工操作。
(5)燈房錄入監(jiān)測(cè)儀主要用于臨時(shí)下井人員的身份登記和平時(shí)檢測(cè)發(fā)射模塊的工作情況。

3KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理
無(wú)線編碼發(fā)射器發(fā)出具有代表身份特征的射頻信號(hào)，經(jīng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分站接收、處理后，再通過(guò)總線將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面中心站。中心站接收來(lái)自數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分站上的時(shí)間、位置和動(dòng)目標(biāo)特征的數(shù)據(jù)編碼信號(hào)，進(jìn)行分析處理，形成各種文件和圖表，使管理人員能及時(shí)查詢各種信息。實(shí)現(xiàn)對(duì)下井作業(yè)人員和井下運(yùn)輸車輛的位置監(jiān)測(cè)功能以及多種實(shí)用的報(bào)警功能。

4KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能
4.1動(dòng)目標(biāo)監(jiān)測(cè)查詢功能
可實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前井下人員、機(jī)車的數(shù)量及分布情況(分布區(qū)域的大小由檢測(cè)器的數(shù)量決定);可查詢指定井下人員、機(jī)車在當(dāng)前或指定時(shí)刻所處的區(qū)域;可查詢指定井下人員、機(jī)車當(dāng)日或指定日的活動(dòng)蹤跡。可對(duì)特定的人員、機(jī)車進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤顯示。
4.2安全保障功能
(1)門禁警示:井下一些重要恫室、危險(xiǎn)場(chǎng)合(如盲巷等)，配備無(wú)線編碼發(fā)射器和語(yǔ)音站，對(duì)違章進(jìn)入人員可在現(xiàn)場(chǎng)播出語(yǔ)言語(yǔ)音警句，有效的阻止違章進(jìn)入，并將違章人員記錄在案;
(2)丟失報(bào)警:每一班末，對(duì)當(dāng)班人員進(jìn)行清點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)人員丟失則報(bào)警，以便值班人員核查;或者發(fā)現(xiàn)在井下時(shí)間超過(guò)給定的時(shí)間，自動(dòng)報(bào)警提示并給相關(guān)人員的名單等信息?？捎薪槐ＷC人員安全，尤其是流動(dòng)作業(yè)人員、單獨(dú)作業(yè)人員可進(jìn)一步強(qiáng)化管理，確保安全無(wú)失誤。
(3)救護(hù)搜尋:可對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)被埋人員進(jìn)行搜尋和定位，以便及時(shí)救護(hù)。
(4)呼叫傳令:可通過(guò)分站語(yǔ)言監(jiān)測(cè)裝置對(duì)經(jīng)過(guò)的地面中心站急需呼叫的人員進(jìn)行傳呼，及時(shí)下達(dá)命令，安排工作，強(qiáng)化了現(xiàn)場(chǎng)安全工作。
4.3統(tǒng)計(jì)考勤功能
可對(duì)下井人員下井次數(shù)、時(shí)間等分類統(tǒng)計(jì)，便于考核，并可按工種(規(guī)定足班時(shí)間)判斷不同類別的人員是否足班，從而確定該次下井是否有效。還可打印有關(guān)報(bào)表。
4.4信息聯(lián)網(wǎng)功能
作為局礦MIS網(wǎng)的信息源，具有功能完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，可向MIS網(wǎng)提供所需與人員有關(guān)的、客觀的、實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在有互聯(lián)網(wǎng)(或局域網(wǎng))的情況下，通過(guò)建立WEB服務(wù)器，可以用瀏覽網(wǎng)頁(yè)的方式實(shí)現(xiàn)信息共享。

5KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)
被測(cè)目標(biāo)“無(wú)負(fù)擔(dān)”:井下工作人員無(wú)需增加攜帶裝備、無(wú)需主動(dòng)進(jìn)行任何操作。
通行方式無(wú)限制:對(duì)被測(cè)人員經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)的通行方式?jīng)]有限制，允許多人以“魚貫而入”、“成組成群”的方式通過(guò)檢測(cè)點(diǎn)，不影響井下人員的正常通行和正常作業(yè)。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，配置靈活:可根據(jù)具體需要及投資情況靈活設(shè)置井下數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分站。監(jiān)測(cè)分站設(shè)置的越多，則劃分的定位區(qū)域越多，人員定位的空間范圍越準(zhǔn)確。
系統(tǒng)復(fù)用，保護(hù)原有投資:人員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可以和原有的安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共網(wǎng)復(fù)用，減少投資;也可以在人員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中加設(shè)環(huán)境參數(shù)、工況等其它類型的傳感器，構(gòu)成多功能的綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

6結(jié)語(yǔ)
KJ69型人員安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在漳村礦井下應(yīng)用后，整個(gè)系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定可靠、功能先進(jìn)、操作方便，能及時(shí)、準(zhǔn)確掌握井下人員的分布及定位情況，強(qiáng)化了井下安全管理，提高了職工個(gè)體安全防護(hù)能力和礦井整體抗災(zāi)能力，對(duì)避免并減少事故的發(fā)生，都起著非常重要的安全保障作用。目前，我國(guó)絕大多數(shù)井下作業(yè)人員尚未配備類似裝備，所以其推廣應(yīng)用前景良好，預(yù)計(jì)可在煤礦行業(yè)、其它地下作業(yè)行業(yè)可推廣，其中的射頻編碼發(fā)射器和接收技術(shù)也可用于地面停車場(chǎng)、公路收費(fèi)站等場(chǎng)合。