何學源

摘 要：通過深入研究無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)在井下車輛安全管理方面的優(yōu)勢和缺陷，針對我礦具體情況進行探討，提出無軌膠輪車系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)合二為一的整合方案。從節(jié)約資金、減少后期維護成本、功能實現(xiàn)等方面認真討論和調研，經(jīng)過數(shù)月可行性研究，我礦大膽提出了無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)整合方案，經(jīng)過比選最終成功地實現(xiàn)了一套系統(tǒng)具備兩套系統(tǒng)的功能。

關鍵詞：無軌膠輪車；系統(tǒng)人員；定位系統(tǒng)；系統(tǒng)整合

1 概述

神華寧夏煤業(yè)集團麥垛山煤礦是寧夏回族自治區(qū)寧東能源基地鴛鴦湖礦區(qū)五對特大型礦井之一，礦井設計生產(chǎn)能力800萬t/a。麥垛山煤礦主要采用主斜井、副立井、暗斜井和暗緩坡綜合開拓方式，井下物資運輸主要采用無軌膠輪車運輸，運輸方式首先將物資裝到無軌膠輪車上，由副立井提升系統(tǒng)下放至主水平和輔助水平，通過暗緩坡運輸至井下各個地方。井下行車時有丁字路口3處，工作面為向內(nèi)海拔逐漸降低，爬坡距離超過20公里。入井員工1400人，入井車輛76臺，其中指揮皮卡2臺，運輸車30臺，外圍車輛共計46臺。

2 人員定位及無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控原理

人員定位及無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)的主要工作原理是在井下車輛和人員共用一臺讀卡器，運用不同的射頻信號加以區(qū)分，數(shù)據(jù)傳輸采用CAN總線、RS485總線、以太環(huán)網(wǎng)、光纖等多種網(wǎng)絡相連接。人員和膠輪車分別在井下攜帶不同射頻識別定位卡（RFID），系統(tǒng)通過讀卡器與射頻識別定位卡之間進行通訊，實現(xiàn)對被人員和車輛對象的目標定位，在信息監(jiān)測中心設置服務器控制系統(tǒng)，通過地面系統(tǒng)對井下人員和車輛進行歸類，并進行實時監(jiān)控。系統(tǒng)具有C/S、B/S兩種界面顯示功能，同時在綜合自動化系統(tǒng)平臺顯示。

3 系統(tǒng)建設

麥垛山煤礦人員定位及膠輪車運輸系統(tǒng)一期工程主要安裝了主斜井、副立井、回風立井、井底車場、130602工作面輔助運輸順槽、工作面回風順槽、主運順槽等。系統(tǒng)完成了人員定位讀卡器87臺，防爆電源44臺，副立井井口人員信息顯示系統(tǒng)1套，人員定位數(shù)據(jù)庫軟件1套，人員定位監(jiān)控軟件1套的安裝調試，井下敷設通訊線纜12km、電源線纜10.2km，人員定位射頻卡發(fā)放1600張；車輛運輸監(jiān)控系統(tǒng)完成車輛讀卡器87臺、防爆電源25臺、信號燈控制器27臺、信號燈27臺、車輛調度客戶端1套（含液晶顯示器）、UPS電源1臺的安裝調試，車輛定位射頻卡安裝70張。

隨著130602工作面的形成，需要在130602工作面皮帶運輸順槽安裝人員定位，130602工作面的輔助運輸順槽、回風順槽安裝人員定位及膠輪車運輸監(jiān)控系統(tǒng)；主水平膠輪車存放硐室井下車輛運行頻繁，需要加強車輛監(jiān)控系統(tǒng)，有效監(jiān)控車輛安全的行進，因此一期補套方案也包括了主水平馬頭門以東。130602工作面的輔助運輸順槽、回風順槽分別各有5個調向硐室，合計10個調向硐室；868水泵房交叉口處一個丁字路口，需要增加紅綠燈引導車輛安全運行。

4 系統(tǒng)主要功能

4.1 人員監(jiān)測定位系統(tǒng)

1）系統(tǒng)實時、動態(tài)地監(jiān)測、顯示下井人員的總人數(shù)，以及人員在礦井下各個工作區(qū)域的分布情況；2）調度室人員定位查看系統(tǒng)能顯示井下各工作區(qū)域以及各工作區(qū)之間的通道示意圖；3）通過地面各接入局域網(wǎng)終端可實時查閱下井人員的總人數(shù)，并能夠顯示各自的年齡、姓名、職務、時間等，系統(tǒng)可記錄、保留當時井下所有工作區(qū)域的人數(shù)、姓名、年齡等信息；4）對重點存在高風險作業(yè)人員下井工作的關鍵人員進行跟蹤顯示；5）人員搜救功能：遇到災變等緊急情況時，首先利用監(jiān)測中心站最新的位置信息發(fā)現(xiàn)遇險人員的大致地點，然后利用手持式檢卡儀去尋找定位卡，精確的尋找遇險人員位置；6）緊急求救功能：發(fā)生礦難等緊急事件時，通過礦工配帶的人員定位卡主動發(fā)出求救信號，調度室值班人員能夠及時、準確地發(fā)現(xiàn)人員報警區(qū)域及人員信息，為救援提供準確信息；7）緊急廣播功能：當井下發(fā)生緊急情況時，可以通過調度室監(jiān)控終端對每個礦工配帶的定位卡進行語音蜂鳴廣播，井下作業(yè)人員收到蜂鳴報警后迅速撤離現(xiàn)場，井下值班領導組織人員快速升井；8）人員考勤功能，在某一時間段內(nèi)，可根據(jù)、部門、姓名、卡號、職務、時長等信息進行查詢，獲得所需要的考勤信息，并根據(jù)工種、職務、部門等信息規(guī)定入井時長，保證井下跟班帶領導及重點特殊崗位人員無脫崗現(xiàn)象發(fā)生。系統(tǒng)每月自動生成報表，人力資源科依據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)核發(fā)個人入井費用。

4.2 無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)

1）可對各行駛車輛的車號、型號、駕駛員姓名等有關信息進行查閱；

2）大巷內(nèi)各車輛的車號及其當前所在位置；

3）車輛調度指揮中心可實時查看井下車輛讀卡器，紅綠信號燈在輔運大巷及車場繞道內(nèi)的實時狀態(tài)；

4）各巷道內(nèi)當前車輛行駛方向，區(qū)域內(nèi)車輛運行狀態(tài)及車輛數(shù)量統(tǒng)計；

5）能夠監(jiān)測車輛違章現(xiàn)象，并提供查詢和報警功能，車輛調度終端自動彈出報警畫面，并提供聲光報警提醒，車輛調度中心調度員記錄并保存報警信息，方便事故及違章記錄備查；

6）車輛調度指揮中心能實時顯示輔助運輸大巷巷道內(nèi)系統(tǒng)的布置狀況圖；

7）紅綠信號燈自動控制功能：無軌膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)通過車輛監(jiān)控位置識別分站采集輔運大巷內(nèi)車輛的實時位置，地面服務器依據(jù)車輛位置識別分站信息辨別紅綠信號燈指示信號，駕駛人員依據(jù)信號燈指示有序地進入就近的候車硐室等候，大大的提高了井下狹窄巷道內(nèi)車輛的通過能力；

8）系統(tǒng)實時設備自檢功能，能實時自動檢測信號燈、讀卡器狀態(tài)，當讀卡器發(fā)生脫機等故障時，系統(tǒng)立即以圖標形式指示發(fā)生故障的設備，方便維修人員維修；

9）信號燈人工控制功能：當巷道內(nèi)出現(xiàn)緊急情況或者大件設備運輸時，為了保障行駛人員安全，大件設備完好，車輛調度員人工干預紅綠信號燈狀態(tài)，直至緊急狀態(tài)取消；

10）系統(tǒng)具有歷史查詢功能：系統(tǒng)能存儲5天車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。調度員及礦局域網(wǎng)終端可回放5天內(nèi)某一時段內(nèi)的車輛運行情況，可為事故調查提供依據(jù)。

5 結論

通過人員定位及膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)的使用，有效地節(jié)約了系統(tǒng)的建設費用，并減少了維護人員的數(shù)量，同時使麥垛山煤礦的井下人員管理和膠輪車運輸實現(xiàn)了動態(tài)化、信息化、科學化管理，為預防膠輪運輸事故發(fā)生、提高膠輪車運行效率起到了積極作用。

參考文獻：

[1] 馬曉東.KJ150A型井下膠輪車監(jiān)控系統(tǒng)在梅花井煤礦的應用.神華科技，2012年第二期.