人员定位系统

项目立项背景及目的

物联网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。自2009 年8 月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告” 。中国矿业大学张山教授随后提出了“感知矿山物联

网” ，即将感知技术、传输技术、智能技术、信息技术、现代控制技术等与现代采矿及矿物加工技术紧密相结合，构成矿山人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。郑煤集团超化煤矿始终坚持以科技提高装备水平为核心，以综合自动化系统平台为基础，安装了人员及矿车定位系统，初步对物联网开始了应用实践。

2009 年12 月，我矿选择郑州海纳电子设备有限公司生产的KJ211A 型井下人员定位系统，共安装30 台KJ211A-F 型人员位置监测分站，发放人员定位卡3000 余张，实现了下井人员数量统计、人员实时跟踪、采区人力资源分布在线监测等功能，对我矿人力资源的管理提供了快捷和方便，同时为我矿安全避难管理提供了又一重要的手段。

2010 年国家安监总局要求煤矿必须建设完善安全避险“六大系统” ，2010 年12 月1 日集团公司安全监察局下发了“六大系统”的排查整改通知，要求煤矿必须建立健全“矿井六大避难系统” ，人员定位系统正式纳入“六大避难系统”建设、管理范畴。

2011 年5 月，为建设完善人员定位系统，我们根据相关国家规定及集团公司要求对人员定位系统进行了二期扩容改造，井下增加安装了人员定位分站60 台，信号覆

盖了井下主要采区巷道、巷道交叉口及工作面，大大提高了人员定位系统稳定性及避难辅助功能。

二、相关规定及国家标准

1 、《关于加快推进全省煤矿井下安全避险六大系统建设完善工作的意见》（豫政办[2010]141 号）：建设完善井下人员定位系统。煤矿必须按照《煤矿井下作业人员管理系统使用规范（AQ1048 —2007）》要求建设完善井下人员定位系统。所有入井人员必须佩带识别卡或携带具有定位功能的无线通讯设备,确保井下各个作业区域人员的动态分布和变化情况能够被实时掌握。2010 年年底前,省骨干煤炭企业所属所有煤矿（不包括省骨干煤炭企业正在整合的矿井）要完成井下人员定位系统建设完善工作;2011 年年底前,其他所有煤矿要完成井下人员定位系统建设完善工作。

2 、《AQ6210-2007 煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》:本标准规定了系统的专业术语、定义、产品分类、技术要求、试验方法和检验规则，主要针对生产厂家。

3 、《AQ1048-2007 煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》：规范系统的安装、使用、维护，充分发挥系统的安全保障作用。主要针对系统安装、维护、管理者。

三、专业术语定义

1、煤矿井下作业人员管理系统定义

监测井下人员位置，具有携卡人出/ 入井时刻、重点区域出入/井时刻、限制区域出/ 入井时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、存储、查询、报警、管理等功能。

2、识别卡由于井下携带、保存有约定格式的电子数据，当进入位置检测分站的识

别范围时，将用于人员识别的数据发送给分站。

3、位置检测分站通过无线方式读取识别卡内用于人员识别的信息，并发送至地面传输接口。

4、传输接口接收分站发送的信号，并送主机处理；接收主机信号，并送相应分站；控制分站的发送与接收，多路复用信号的调制与解调，并具有系统自检等功能。

5、主机主要用于接收监测信号、报警判断、数据统计及处理、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、控制打印输出、与管理网络联接等。

四、系统结构

人员及矿车定位系统基于无线射频识别技术，选用KJ211A-F 型位置监测分站，用于识别煤矿井下KJ211A-K 型无线识别卡。

1、RS485 总线结构

系统由主机、传输接口、分站、识别卡、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。

结构如图所示：

在井下各主要行人巷道、分支巷道、车场等监测地点安装KJ211A-F 位置监测分站，井下作业人员矿帽及矿车上安装识别卡（具有唯一编号）。

佩戴或装有识别卡的人或车到达监测地点，分站自动检测识别卡，并把数据传给地面主机，计算机软件能够准确确定该人员及矿车所在的区域，以及该区域的人员及车辆信息。且射频卡可不更换电池连续工作2年以上，

位置监测分站检测距离在1〜80 m内可调。

2、环网+RS485总线结构

系统由环网交换机、RS485转RJ45接口模块、核心交换机、RS485

通信接口、主机、分站、识别卡、电源箱及其他必要组成设备。

结构如图所示:

超化煤矿环网采用 1000M 交换式环网为载体，井下交换机内自带

RS485转RJ45接口模块，可搭载RS485通信，扩展性强，大大的减少了 系统扩容的线路，灵活性强，系统更安全、稳定。

3、中心站系统设备供电系统图

系统工控机、接口箱、服务器、交换机等核心设备采用 UPS 不间断电 源供电，保障了系统的稳定可靠，24小时不间断跟踪监测，同时市电采用

双回路自动切换装置供电，最大限度的保障了中心站的稳定。

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