煤矿人员定位系统规划设计

郑煤集团（登封）教学二矿矿井人员定位系统设计方编制单位：郑煤集团（登封）教学二矿编制时间：二0 一0年十一月郑煤集团（登封）教学二矿矿井人员定位系统设计方案说明书生产规模：45 万吨/ 年矿长：李同河技术负责人：刘建军编写：匡久刘超峰李海军会审：李同河刘建军郑勤峰邵吉利王俊营编写单位：郑煤集团（登封）教学二矿编写时间：二0 一0 年十一月教学二矿人员定位系统设计方案根据国家安全监管总局【2010】146 号，关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》文件要求和河南省、郑煤集团有关文件精神，完善井下安全避险“六大系统” ，进步一提高我矿安全生产保障能力，结合我矿实际，特编制人员定位系统设计方案：一、煤矿人员监控工程设计编制依据1、AQ6201——2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》AQ621 2007《煤矿井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件》2、AQ1018 - 2007 《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》3、《煤矿安全规程》2010 年版4、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装【2010】146号）5、《教学二矿井下安全避险“六大系统”实施方案》二、组织领导机构成立人员定位系统管理领导组：组长：李同河副组长：刘建军、郑勤峰成员：邵吉利、王俊营、匡久、孙坤东、王克勋、徐少歌、卢付臣办公室设在综合调度室，综合调度室主任负责做好人员定位系统专项设计等日常工作。

三、人员管理系统组成人员管理系统主要由监控计算机、系统软件、人员定位分站、人员标识卡、避雷器和传输接口、UPS电源等组成。

监控主机：负责整个系统设备及人员检测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通信等任务。

系统软件：完成人员信息编码采集、识别、加工、显示、存储、查询和报表打印。

人员定位分站：接收标识卡发出的无线人员编码信号。

人员标识卡：承载唯一的人员编码信息，当被无线信号激活后，将编码数据发送给读卡器。

人员标识卡有矿帽式、矿灯式、胸卡、腰卡等四种方式可选。

根据系统在现场使用情况反馈，便于对人员标识卡的管理，我矿选用帽卡型人员标识卡。

四、系统的工作原理人员随身携带的标识卡进入位置监测分站工作区域后，即将人员编码加密信息发射出去，位置监测分站接收到标识卡发来的无线信号，经分站接收处理后，提取出人员编码相关信息，经传输线路送至地面数据传输接口再经数据传输接口上传至监控计算机，完成矿井人员自动跟踪定位管理和考勤。

五、系统主要功能特点1、对井下人员可实时跟踪监测，位置自动显示。

2、可实时跟踪查询、打印当前及某时间段井下人员数量、活动轨迹及分布情况。

3、在人员出、入井口设置检卡器，用于检测入井人员标识卡的完好性以及每位下井人员携带 1 张卡唯一性检测功能。

4、标识卡和位置监测分站具有完全独立的发射与接收部件，其核心技术均由嵌入式微处理器和嵌入式软件组成，外壳防护等级不低于IP54。

5、标识卡采用高级嵌入式微处理器，在嵌入式软件的控制下，实现通信及信息碰撞处理等功能。

6、标识卡超低能耗设计，大容量锂电池供电，可使用 2 年以上。

7、系统能方便实现识别范围的调整，识别距离0-200 米可调。

8系统能可靠识别静态或w 100Km/h的高速移动目标。

9、系统可容纳不低于64 个位置监测分站，单台位置监测分站可瞬间同时识别200 个以上的人员标识卡。

乘架空乘人装置上下的工作人员无需下车，在识别卡进入监测区域后，就可自动完成人员定位及考勤功能。

10、识别区域无方向性、无盲区，分站射频场功率远远小于手机的射频功率，对周围环境无电磁污染，对人体没有伤害。

11、井下人员跟踪定位分站与地面中心站失去联系时，分站仍能独立工作，自动存储人员监测数据2个小时以上，当通讯恢复后监控主机可提取数据自动完成数据修复。

12、系统在进行实时数据采集时，可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等。

13、系统中心站及网络终端可以联网运行, 使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息，查询各类数据报表。

14、门禁功能。

根据需要在煤矿井下限制员工进入特殊区域。

如果有未经许可人员接近该区域可发出声光报警信号，同时地面监控主机也会发出报警信号。

15、报警功能。

可以对下井人员限制出入时间及地点，如果超过授权时间或进入未经授权的地点都会触发报警设备发出警示，以便控制人员迅速做出反映，采取安全措施。

16、系统可自动生成人员信息数据库，实现考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效益。

17、当携卡人员遭遇紧急情况时，可向上位机发出紧急呼救或告急报警信息。

18、矿井一旦发生安全事故，可据本系统提供的准确位置信息，监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况，便于事故救助工作的开展。

19、系统具有人员活动轨迹回放功能。

六、系统软件说明系统软件为KJ211A 矿井人员定位系统，郑州金瀚电子设备有限公司与海纳电子有限公司联合开发。

采用目前先进 开发平台开发，结合功能强大的SQL200C数据库。

基于B/S结构的网络监控软件，可浏览、查询、打印矿井人员定位及考勤管理等相关信息。

七、矿井人员监测范围及测点的设置1、人员监测范围主要包括副井井口及井底、主井井底、井下回采工作面、工作面掘进头、大巷掘进头、机电硐室、水泵房、井底煤仓、消防材料库、运输大巷及轨道大巷等场所。

2 、位置监测分站的设置2.1西副井：分站设在井口房或入井口适当位置装一个分站，井底装一个分站。

2.2东副井：分站设在井口上下，井口适当位置装一个分站，井底车场设置一个分站。

2.3采面工作面：分别在进风和回风顺槽入口10米处设置一个监测点，以便及时监测回采工作面人员情况和瓦监员巡监情况。

2.4掘进工作面：掘进工作面入口100米处设置一个监测点，以便及时监测掘进工作面人员情况和瓦监员巡监情况。

2.5主运输大巷、主轨道大巷、采区轨道巷、采区运输巷人员流动比较大的地点分别设置一个监测点。

2.6井下人员流动比较大的地方如：井底、行人大巷、拐弯或分支点、主要水泵房等分别设置一个监测点。

3.3位置监测分站安装位置（见表3-3-1）KJ211A系统位置监测分站安装位置表见表3-3-13.4人员考勤定位监测系统装备量（见表3-3-2 ）人员考勤定位监测系统装备量表表3-3-2八、人员考勤定位监测系统设备选型与配置1、地面中心站监测主机配置工控机2台，传输接口1台，查询机1台，井口大屏一台，避雷器1个，USP电源1台（带电池，停电后可工作2小时以上），打印机1台，空调1台，主机要求有终端接口及联网功能。

2、井下分站井下位置监测分站位置覆盖各副井井口及井底、井下回采工作面、工作面掘进头、机电硐室、水泵房、运输大巷及轨道大巷、人流量大的行人大巷及拐弯分支点等场所。

按照煤矿劳动组织定员标准和《河南省控制煤矿井下作业人数的规定》的要求配备识别卡。

我矿井年产量为45 万吨，劳动定员入井最多作业职工人数为每班280人，现共有识别卡1240 张，备用150张。

3、扩展功能根据煤矿发展要留有一定容量，随时可增加分站及识别卡，以满足煤矿发展的需求。

九、人员考勤定位监测系统安装及要求1 、分站布置地面分站设置在便于检修、观察、无干扰源、温度适中的室内，井下分站要布置在便于人员观察、调试、检修、支护良好，无滴水、无杂物的进风巷和硐室中, 安装时应固定于巷道侧壁, 使其距地不低于 1.5m。

2 、电缆敷设装置使用不延燃的煤矿专用电缆, 电缆均采用电缆钩吊挂敷设与通信电缆布置在一侧，并与电力电缆分开敷设，如果确实分不开，则在井筒中两者相距300mm在巷道中，两者相距100mn,并且监控电缆在电力电缆之上，其它方面的要求要符合《煤矿安全规程》规定。

3 、系统线路安装要求（1）、人员定位系统通信线路要保持畅通，悬吊要整齐，与动力电缆间距符合《煤矿安全规程》第469 条要求，接口连接要规范，严禁出现明接头等失爆现象。

（2）通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。

（3）井下通信线路要采取保护措施，防止灾变破坏。

（4）接地线必须和任何导线完全隔离和绝缘，且仅能在建筑物的真正接地线盒电源中性线相接或直接接地。

（5）为避免电磁干扰，宜采用将多种接地的接地线分别接到接地母线上，由接地母线采用一根接地线单点与接地体相连接的单点接地方式。

由设备至接地母线的连接导线应尽量缩短连接距离，尽量使各接地点处于同一等电位上。

（6）接地线不是电源的中性线。

（7）接地线接地电阻阻值<5 欧姆。

（8）电源输出插座测得的中性线与接地线之间的电压<1 伏。

（9）电缆敷设前应该绝缘测试，确定电缆完好后，方可敷设，敷设完毕后，应做同样的绝缘测试。

电缆的耐压试验结果，泄漏电流和绝缘电阻必须符合交接试验标准，做过试验后的电缆要充分放电。

（10）敷设过程中，一定要符合以下规定：电缆严禁有裂纹、绞拧、铠甲压扁，保护层断裂式表面严重划伤等缺陷。

（11）电缆终端头和终端头的制度必须符合下列规定：电缆头牢固固定可靠、相序正确，各项测试指标均符合要求。

（12）电缆敷设要求：电缆敷设位置正确，电缆标志牌设置准确、清晰、齐全。

13）电缆在水平面敷设要平直，要避免交叉。

电缆头制作的大小、高低应齐。

控制电缆芯线按设计标出芯线号，号头不易掉色，电缆在始、终、拐弯处挂设标志牌，标明型号、规格、走向、长度、起始点。

（14）井筒敷设电缆时应每隔15 米用电缆卡牢固固定在井筒罐道梁上。

（15）敷设质量要求：①按图施工，接线正确。

②电气回路的连接应牢固可靠。

③电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号，编号要清晰正确，标号不易脱落。

④接线整齐、清晰、美观、导线绝缘良好，无损伤。

十、人员考勤定位传输系统设计1 、传输系统地面传输接口与各分站间通讯采用双向主从半双工通讯方式，数据传输采用矿用 4 芯信号电缆，传输速率为2400bit/s, 传输距离不小于20 公里，位置监测分站有效接收区直径在0-200m 之间可调，允许被测目标最大移动速度不大于6m/s。

2 传输电缆井筒电缆采用MHYV1X 4X 0.43矿用信号电缆，地面中心站到各分站及分站间电缆采用MHYVP X 4X 0.43矿用信号电缆，分站电源采用矿用橡套电缆MVV3< 2.5。

3 、接线盒接线盒采用矿用本安型JHH—3型系列接线盒，一般常用的有三通接线盒、二通接线盒、四通接线盒。

十一、人员定位监测机房设计1、概述为了更好的保证人员定位监测机房的温度、湿度、照度、及防静电、防干扰、防震动、防雷电、实时监控等，能充分满足系统的安全可靠地运行，延长系统设备使用寿命的要求，同时又给系统管理员创造一个舒适、典雅的环境。