侯威宇

摘? 要：精準定位煤礦井下人員能夠顯著提高井下安全生產監(jiān)測水平，文章探討了當前人員位置監(jiān)測系統(tǒng)中的不足，利用現代技術手段對其功能進行開發(fā)拓展，以促進提升煤礦井下人員定位管理的水平。

關鍵詞：煤礦;人員位置監(jiān)測系統(tǒng);唯一性;功能拓展

中圖分類號：TD76? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）31-0083-02

Abstract： Accurate positioning of underground personnel in coal mine can significantly improve the level of underground safety production monitoring. This paper discusses the shortcomings of the current personnel position monitoring system， and uses modern technical means to develop and expand its function， in order to promote the level of personnel positioning management in coal mine.

Keywords： coal mine; personnel position monitoring system; uniqueness; function expansion

煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)對井下人員的入升井時間、重點位置、關鍵位置人員、井下作業(yè)人員的工作狀況等進行監(jiān)測。同時，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)還能夠實現存儲信息、顯示數據、提供信息查詢、違章報警、人員管理等功能。并且該系統(tǒng)具有傳輸數據、采集信息、網絡通信、自動檢索及控制的功能，能夠自動識別相關信息[1]。人員位置監(jiān)測系統(tǒng)以非接觸形式對遠離巷道的目標進行信息采集和處理為工作原理，完成對井下作業(yè)人員移動、靜止狀態(tài)實時動態(tài)化的監(jiān)測及管理工作。在突發(fā)安全事件發(fā)生時能夠提供可靠的技術支撐，成為煤礦企業(yè)及煤礦安全監(jiān)察機構靈活、有效地遠程監(jiān)察、監(jiān)管安全生產的重要手段，提高了煤礦井下安全生產及管理的效率和水平。從目前人員位置監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展現狀來看，其管理功能存在一些不足，國家制定的人員位置監(jiān)測功能主要是限制在井下作業(yè)人員控制，但未對井下作業(yè)人員的活動、動態(tài)行為及相關信息進行控制和管理。為此，本文探討人員位置監(jiān)測系統(tǒng)的功能及其拓展問題，為煤礦井下作業(yè)人員定位管理水平的提高提供參考。

1 煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能的不足

煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)是煤礦安全生產監(jiān)測系統(tǒng)的一環(huán)，主要是對作業(yè)人員的井下位置、升入井時間、活動區(qū)域等狀態(tài)進行監(jiān)測，并搜集其相應的信息，提供查詢、存儲和報警功能。這種位置監(jiān)測管系統(tǒng)主要是利用計算機網絡技術、通訊技術等現代技術手段的綜合應用來自動識別的管理系統(tǒng)[2]。然而，目前人員位置監(jiān)測系統(tǒng)中的井下人員入井監(jiān)測的唯一性功能尚未實現，不能有效、自動地識別入井人員的唯一性，應用射頻卡定位作業(yè)人員的方法難以有效避免一人多卡、代刷卡、考勤作弊及替班等問題，進而會影響煤礦生產的安全性，為安全管理埋下隱患，一旦發(fā)生緊急情況，會給調度工作的有效性和準確性帶來嚴重影響。

當前所用的人員位置監(jiān)測系統(tǒng)射頻卡的讀卡裝置多固定安裝在作業(yè)人員的出入點，僅能在作業(yè)人員經過該處時可以讀取其相關信息，加之射頻技術的讀卡速度非常有限，如果遇到多人同時通過此讀卡系統(tǒng)，極易出現漏讀等讀卡不準的現象，這就很難實現對井下作業(yè)人員的實際定位跟蹤。

此外，在人員位置監(jiān)測系統(tǒng)中，不能對井下作業(yè)人員的動態(tài)化活動信息進行采集和傳輸，系統(tǒng)平臺不能對其采取實時監(jiān)控和管理。為此，需要對人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能進行拓展，以提高其定位管理水平，對井下作業(yè)人員的活動行為進行嚴格控制，尤其是對重點崗位人員行為的監(jiān)控，要從源頭上把好安全生產關，提高煤礦井下作業(yè)的安全性。利用位置監(jiān)測系統(tǒng)的信息采集、存儲及輸出功能對井下作業(yè)人員的相關信息進行整合，顯著提高對井下作業(yè)人員的管理，為礦井安全生產提供重要保障。這也將是人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能拓展的重要思路。

2 煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能拓展

2.1 準備條件

井下作業(yè)人員識別卡功能不能有效實現人員唯一性的問題是當前人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能的最大不足。應對射頻技術下的人員位置監(jiān)測系統(tǒng)實施改造升級，將其升級為兼有人臉識別功能或者虹膜識別功能的射頻卡，在提高其人員唯一性識別的同時，又要提高其他功能、系統(tǒng)的互通兼容，實現安全監(jiān)控系統(tǒng)、應急廣播系統(tǒng)和人員位置監(jiān)測系統(tǒng)等系統(tǒng)信息資源的整合及共享，進而實現其功能拓展的最大化。

這種人員位置監(jiān)測系統(tǒng)射頻卡不但能夠對井下作業(yè)人員進行準確定位，地面相應的監(jiān)控系統(tǒng)及平臺也可準確地管理持卡作業(yè)人員，還能準確識別出作業(yè)人員的身份ID，利用各種讀卡系統(tǒng)及設備進行信息讀寫，實現一張卡管理多項業(yè)務的目的。此卡還能實現信息系統(tǒng)的正常交互，作業(yè)人員能夠持卡同主系統(tǒng)進行分級交互。對于重點區(qū)域作業(yè)人員、特種作業(yè)人員及管理人員的射頻卡不但要具有識別卡的功能，其功能還應更加全面，交互能力更強，級別更好，以便于其直接啟動區(qū)域內的應急救援系統(tǒng)，啟動同應急救援相關的其他聯(lián)動系統(tǒng)，最大程度地體現出特殊作業(yè)及管理崗位的重要性。

2.2 信息采集終端點的設置

為確保多系統(tǒng)能夠正常運行，且能夠利用此系統(tǒng)動態(tài)掌握和了解井下作業(yè)人員的活動狀態(tài)，應在需要采集信息處設置采集信息的終端點，且將其同主系統(tǒng)的數據庫連接，將礦井各個分散功能的相關信息進行整合，以實現信息數據的共享性。其中終端信息采集點的設置主要在井口、入井等候室、副井底車場、限制區(qū)域、井下巷道分支點，以及井下關鍵、特殊地點，如：采掘工作面、永久避難硐室、臨時避難硐室、機車充電庫、爆炸材料庫、主排水泵房、井下變電所、井下絞車、猴車信號房等處設置終端點。

各個分散終端點采集到的信息，以及其他系統(tǒng)數據信息、主系統(tǒng)信息等應將主系統(tǒng)作為中心平臺來整合信息數據，且對其實施二次高質量開發(fā)，在現有硬件條件下，最大程度地拓展軟件功能[3]。采集的信息應依據崗位、部門、人員的不同等有關群體要求來分類羅列，構建與其對應的邏輯關系數據庫，由主系統(tǒng)數據庫實現邏輯運算，聯(lián)動多專業(yè)多部門，通過系統(tǒng)平臺對井下作業(yè)人員的行為進行管理，進而擴展其主系統(tǒng)的功能。

3 系統(tǒng)功能拓展的具體表現

3.1 緊急呼叫功能擴展

在緊急狀態(tài)下，井下作業(yè)人員可以按下射頻卡上的緊急按鍵，而后系統(tǒng)可以快速向地面調度中心及時、準確地傳達求救信息，利用系統(tǒng)及時快速地將求救信息向班組長、特種作業(yè)人員及附近管理人員傳遞，以便能夠最快地獲得緊急救援。而特種作業(yè)人員及管理人員若遇到緊急狀況，除可通過緊急按鍵來獲取救援外，倘若其認為所遇危險會進一步擴大，危及更多作業(yè)人員時，可利用自身射頻卡的緊急交互按鍵來開啟聯(lián)動系統(tǒng)，即啟動無線通信、應急廣播、調動通信及人員位置監(jiān)測等系統(tǒng)，使其快速響應，配合地面調度中心啟動的應急響應機制，在最短時間內將危險信息向井下作業(yè)人員傳遞，為其贏得應急避災的珍貴時間。地面調度中心可利用相應系統(tǒng)對信息發(fā)送者進行快速鎖定，明確其所處位置，并通過視頻對監(jiān)控區(qū)井下作業(yè)人員的流動狀況進行觀察，通過調度通信、無線通信及應急廣播同井下作業(yè)人員進行實時交互對話。

3.2 井下作業(yè)人員裝備的管控及查詢功能

井下作業(yè)人員通常需要在入井時攜帶自救器、礦燈等必備裝備，領用此裝備時應利用系統(tǒng)數據共享，針對自救器信息及礦燈充電燈信息進行顯示，信息終端采集也會讀取井下作業(yè)人員領用裝備的相關信息，并將其自動存儲，進而明確井下作業(yè)人員領用自救器、礦燈等有效裝備的狀況，且數據顯示均會顯示為正常[4]。一旦系統(tǒng)發(fā)現入井作業(yè)人員未攜帶自救器和礦燈等裝備，系統(tǒng)會將此信息上傳至入井通道口的人員位置監(jiān)測系統(tǒng)唯一性裝置，啟動唯一性裝置來阻止其入井，系統(tǒng)會自動提醒入井作業(yè)人員受阻原因，在源頭上強化安全控制管理工作，提高安全控制管理的水平。

3.3 管控、查詢特殊作業(yè)人員裝備功能

特殊作業(yè)人員入井必須攜帶必備裝備方可入井，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)能夠在入井準備階段把控好裝備信息。如特種作業(yè)人員及管理人員入井是否攜帶便攜式甲烷監(jiān)測報警儀，礦長、礦技術負責人、爆破工、采掘區(qū)隊長、通風區(qū)隊長、工程技術人員、班長、流動電鉗工、安全監(jiān)測工、瓦斯監(jiān)測工未按要求攜帶便攜式甲烷監(jiān)測報警儀入井時，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)唯一性設備會在其入井處禁止下井。在發(fā)放便攜式甲烷監(jiān)測報警儀處所安裝的信息采集終端無法讀取到其便攜式甲烷監(jiān)測報警儀的相關數據，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)就會在自動運算后判定其不可下井，并將相應信息傳輸至入井通道口的唯一性設備處，啟動檢測門來阻止其下井，系統(tǒng)自動顯示提醒阻止原因，進而對特殊作業(yè)人員、管理人員及井下作業(yè)人員的入井行為進行管控。

3.4 井下作業(yè)人員入井資格期限及其查詢功能

人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能拓展后能夠自動提醒入井作業(yè)人員的入井資格是否到期，或顯示剩余多少天到期，也可提供資格查詢。管理部門能夠利用此系統(tǒng)全面掌握井下作業(yè)人員的持證狀況，可用手機短信、入井通道等提醒入井者及時更新證件和培訓，如果證件無效、過期，唯一性設備會自動開啟檢測門阻止其下井，杜絕無證上崗及無效上崗。井下作業(yè)人員可以在入井前通過手機終端APP或信息查詢來查看自己的證件信息內容，了解其有效期，以免出現無效入井的問題。

3.5 技能培訓提醒功能

人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能拓展后，具備了技能培訓到期提醒和查詢功能。井下作業(yè)人員的培訓取證、上級考試等成績均同系統(tǒng)聯(lián)網，系統(tǒng)會自動生成相應的培訓數據，且將其列入下井考勤，實現了數據共享。如果沒能按照要求進行學習培訓，或培訓學習后未達到入井要求者，系統(tǒng)會提示其繼續(xù)學習。

3.6 到崗驗證查詢功能

定位系統(tǒng)功能拓展后，能夠驗證查詢到崗情況，此到崗情況不只是特種作業(yè)人員和管理人員的到崗情況，還可查詢驗證班組長的到崗狀況。在系統(tǒng)中設置特定的時效、地點、路線來管控有關人員按時到達規(guī)定地點的狀況，按照其現場到達狀況來甄別其考勤狀況，如果停留時間短、達不到符合要求，系統(tǒng)會自動視其為無效入井，不計入下井考勤，進而防止相關人員的不作為。

總之，煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能的拓展需要依據相應的智能化技術、網絡技術等現代技術，隨著技術水平的不斷提高，功能日益的豐富，為人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能的拓展提供了重要的技術支持，促進煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展。

參考文獻：

[1]孫曉星.煤礦井下工作人員自動化定位系統(tǒng)研究[J].能源與節(jié)能，2019（04）：126-127.

[2]余興閣，令喜軍，張娟.人員定位系統(tǒng)在金屬礦山的應用[J].中國金屬通報，2019（01）：170-171.

[3]楊長江.煤礦井下人員自動化定位系統(tǒng)研究[J].內蒙古煤炭經濟，2018（20）：10+28.

[4]張吉同.基于人員定位-虹膜-礦燈的煤礦井下綜合考勤系統(tǒng)[J].煤礦安全，2018，49（07）：102-105.