煤矿井下人员定位解决方案

系统背景：
近年来，煤矿高瓦斯矿井的在数量不断增加，如何加强安全生产，提高搜救工作效率，摆到了国家各级主管部门和领导的面前。我们在分析近期几个煤矿发生的特大事故时发现：
（1） 地面与井下人员的信息沟通不及时；
（2） 地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况，进行精确人员定位；
（3） 一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。
为此，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，有效进行矿工管理，保证抢险救灾、安全救护的高效运作显得尤为重要和紧迫。面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。我们认为提升安全生产信息化管理水平，加强以灾害预防、搜救为主要目标的安全生产长效机制，是我国安全生产工作的必由之路。
“十五”期间，煤炭工业电子信息化建设在“九五”发展的基础上，围绕煤炭工业改革发展的战略任务，以信息和知识资源的开发利用为核心，结合煤炭工业实际需要，重点进行煤矿生产安全监测监控、自动控制与企业管理系统等方面的信息化建设工作，已纳入安全生产企业的经营管理日程。为此，北京凌强科技有限公司在总结射频识别技术经验的基础上，采用煤矿隔爆兼本质安全型动态目标识别器及本质安全型标识卡，开发设计了 “煤矿井下人员监测及井下定位跟踪管理系统”。上述管理系统把尖端的远距离射频识别技术、网络通讯技术和自动控制技术有机结合，解决了该系统产品应用于煤矿井下的设备安全运行、网络数据通信、数据的远距离传输、信号转换接口和信息处理等方面的技术难题，将为煤矿井下人员监测、控制和监测和跟踪管理，以及生产统计管理等方面提供有效的科技支撑，必将有力地推动了煤矿企业的经济发展。

　井下定位系统设计原则：
1) 实现煤矿井下作业人员进出的有效识别和监测监控，使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”，实现数字矿山的目标。
2) 为煤矿管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控等多方面的管理信息，一旦发生煤矿安全事故，通过该系统立刻可以知道该作业面工作人员及其数量，保证抢险救灾和安全救护等搜救工作的高效运作。
3) 系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。

　系统设计特点：
设计井下坑道地理信息地形图，可无极放大、查询坑道各处的各种资料、信息，如放火及救援、生产设备分布信息、坑道环境信息、人员分布信息等。主要坑道安装监控设备，也可以将提前拍下的坑道环境的实图存储到地形图上，为管理人员提供信息查询资料。
如果发生安全事故，查询系统可知坑道内人员的数量名单、进出口位置、事故发生位置，久远设备位置等信息，保证抢险救灾的高效运作。
具体特点如下：
1) 高度自动化。系统能自动检测井下坑道人员经过该监测点的时间、地点信息，并自动实现对人员的考勤作业、统计及监测管理。
2) 先进的通信系统。安装在煤矿井下各通道的无线信息采集设备，实时将采集到的信息传送到井下专用处理传输分站，并通过井下现场总线（RS485或DPSK）实时向地面的网络服务器传送相关人员通过的数据，整个过程无需人为干预。
3) 完备的数据统计与信息查询软件。系统软件具备专用数据库管理系统，包括工人通过坑道的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位的服务。
4) 系统的安全、稳定、可靠性设计。系统产品采用坑道壁挂式设计，保证系统在恶劣的环境下能连续正常运转，并提供断电后2小时的供电电源。
5) 完善的异常情况（包括无卡非法进入、无效卡、失效卡、黑名单卡进入）报警呼叫系统配置。
井下人员定位监测示意图