井下人员定位概述.doc
概述
我国煤炭产量居世界首位，煤矿数量超过世界上其他主要产煤国家的煤矿总数，煤炭行业是我国国民经济和社会发展的支柱产业。安全是煤炭生产的头等大
事，安全对煤炭生产起着保证、支撑和推动作用。近年来，国家针对煤矿安全问题采取了多方面的有力措施，但由于长期以来煤矿安全投入明显不足，煤矿企业安全装备严重缺乏，安全管理手段极其落后，国家煤矿安全形势仍然十分严峻。
因此，加大煤矿安全投入，推广采用先进的煤矿安全装备与手段已成为煤炭行业迫在眉睫的必然需要。
煤矿安全最重要的是保证矿工生命的安全，煤矿安全管理最重要的也是对矿工安全的管理，其中对矿工在井下工作位置的准确监测是实现保证矿工安全目的的基本前提。为此，国内外很多企业投入大量精力，纷纷研制出一批针对井下人员的考勤定位系统，但从技术和性能等各方面都存在很多问题和缺陷，不能满足对井下人员位置准确监测的要求。
针对现代矿井生产企业迫切的安全管理与人员管理需求，西安凯虹电子科技
有限公司应用最先进的射频识别与无线监控技术，历时5 年半，潜心研制出国际的显著特点是可实现井下各种巷道条件下的信号“全覆盖” ，实现对井下人员、车辆、设备等目标的“全程的、实时的、连续的、精确的定位跟踪” ，同时实现对井下人员的“实时双向无线通讯” 。该系统的应用，可极大提高矿井生产企业安全生产管理水平。目前，公司产品已成功应用于神华集团神东煤炭分公司、铁法煤业集团、阳煤集团、鹤壁煤业集团、澄合矿务局等国有大型煤矿企业，并得到用户一致高度认同，为煤矿企业的日常生产调度、安全监管与应急救援等信息化管理工作提供了重要的有力保障。
领先的井下目标定位跟踪系统KJ133 型矿用人员定位安全管理系统。该系统
2、系统总体方
案
KJ133 型矿用人员定位安全管理系统，是面向现代矿井生产企业迫切的安全
管理与人员管理需求，从矿井生产企业对矿工在井下工作位置的准确监测需求出
发，应用最先进的射频识别与无线监控技术，研制出的具有自主知识产权的、国
际领先的井下目标定位跟踪系统。本系统可解决既有井下人员考勤定位系统存在
的问题，尽可能适应井下各种复杂地形条件，最大限度地满足用户的需要。本系
统的显著特点是可实现井下各种巷道条件下的信号“全覆盖”，实现对井下人员、
车辆、设备等目标的“全程的、实时的、连续的、精确的定位跟踪”，同时实现对井下人员的“实时无线寻呼” 。
2.1、设计思
路
本系统主要设计思想包括：实现全矿井信号覆盖，包括弯道、岔道等复杂地形条件；单台监测分站的信号覆盖范围大，至少可达500 米以上；可以实现精确定位；可以实现实时的人员跟踪定位管理；无线寻呼；无线双向数据通讯；大容
量数据传输等。
2.2、系统工作
原理
KJ133 型矿用人员定位安全管理系统的工作原理是应用射频识别技术及计
算机通讯技术，在井上调度室设置中心控制计算机系统，入井口设置验卡系统、
考勤系统，在井下相关位置布置KJF82A型矿用人员定位分站和KJF82A.1无线收发器，同时在需要精确定位的区域布置KGE41AH矿用射频定位器。定位分站和
中心控制计算机系统之间通过矿用信号电缆或光缆相连接，矿山井下人员、车辆、设备等目标分别携带KGE39A型矿用人员定位射频卡，系统通过定位分站与射频
卡之间的无线通讯，实现对被识别对象的目标定位和无线寻呼，从而为生产指挥
调度、安全监测检查、人员验卡考勤、区域禁入控制、紧急事件处理等工作提供
有效手段，系统可同时将有关数据传至各级管理部门，为各级领导监督指挥决策
提供重要依据。
2.3、系统的先进性
全矿井、全覆盖：KJ133 型矿用人员定位安全管理系统可以在无论是竖井、斜井、直巷，还是岔路、弯道，或是狭窄弯曲起伏的工作面等各种复杂地形条件下，均可实现信号连续覆盖，真正实现信号无盲区。
全员实时精确定位：KJ133 型矿用人员定位安全管理系统能够实时显示所有人员在当前时刻的准确位置。
单台分站覆盖范围大：一台分站实际有效覆盖范围可以达到500至750米以
上，而且可以保证在各种弯曲、狭窄、复杂的空间内对射频卡进行识别，不受地形条件限制。实现全覆盖时所需分站数量少，系统成本低。
定位精度高：定位精度可达± 10 米以内，同时具有大范围和高精度的特点。
双向无线寻呼：系统可以向目标发出呼叫信息，实现实时信息传递。紧急情况下，井下人员还可以通过射频卡向系统发出呼救信号，从而得到其他人员的及
时救助、标示卡带会以声、光、震动等方式发出提示信息。
IP54。
携带方便：射频卡小巧，便于携带使用，防水防尘，防护等级
使用安全：经国家权威部门检测，系统设备发射功率低，安全可靠，对其它设备无干扰。
有效解决漏卡问题：系统顺利通过了200 张射频卡同时以80 公里每小时通过系统分站的识别能力测试（可提供用户正式测试报告），并且在神东分公司哈拉沟煤矿（年产1300万吨）、上湾煤矿（年产1300万吨）、保德煤矿（年产1300
万吨）、铁法大平煤矿（年产410万吨）、双鸭山东荣二矿（年产240 万吨）、阳煤集团三矿（年产600万吨）近一年数十万卡次的使用与测试中，未发现系统识别漏卡现象。证明系统有效解决了漏卡问题，可满足对高速运动目标识别要求，抗干扰能力强。
光缆/电缆混合网络：配置灵活方便，传输带宽大（9600bps以上，最高可达
2MbpS,系统容量高，保证信息的实时有效传输。使用工业以太网可达到
100-1000 Mbps。
网络化人员信息管理系统：井下人员信息实时传送到控制中心，同时通过网络传送到矿领导、各部门办公室，也可以继续上传到矿务局以及其它各级监管部门，实现信息共享。
全部自主知识产权：系统设备全部自主开发，系统配套完整，技术先进，功能多样，后续开发拓展能力强，将会不断地有新功能增加到系统中，保证用户系统增值，节省用户投资。自主创新，技术领先，国内首创，相关产品已申请多项专利。
2.3.1、系统拓展性
构建井下人员定位安全平台，系统可以向涵盖人员定位跟踪网，移动瓦斯监测网，井下视频、通讯网，“三网合一”的方向发展。这样，使用一套系统而不是几套系统，不但企业使用维护方便，而且降低企业的运营成本。
2.3.2、系统创新与先进性
把RFID 技术应用在煤矿行业，国内也有一些厂家推出一些产品，但大都是人员考勤定位等门禁考勤型人员管理系统。门禁型系统只能记录人员经过信息，
实现简单考勤功能，无法实现人员实时跟踪和精确定位。这些产品功能基本相似，只不过有的分站识别范围从十米至几十米，有的分站识别范围至上百米；识别目标数为
有的几个，有的识别目标数增至十几个。它们的主要缺陷表现为：
在各种岔路、弯道，或是狭窄弯曲的工作面等各种复杂地形条件下信号受到阻
隔、不均匀、有盲区，而且受人员、设备、墙壁、拐角等遮挡影响后，信号衰减
严重。
漏卡问题严重。漏卡主要是因为其分站识别距离很短，信号覆盖范围很
小，对射频卡的识别时间有限，在射频卡通过分站时分站没有足够的时间接收射
频卡发出的信息，所以会产生比较多的漏卡，特别是在多目标同时出现，目标以
较高速度经过分站时，漏卡现象会表现更加严重，不能为井下人员管理提供准确
依据。
由于分站识别范围小，如果要进行信号全覆盖，则所需分站数量极为庞
大、成本巨大；同时，由于带宽的原因，分站过多，人员、设备的信息不能及时
传送。因此，采用上述系统只能显示某些人在某一时刻经过分
站所记录的信息，不能实时显示所有井下人员在当前时刻的准确位置信息，只能
称之为“路径经过记录系统”
上述产品中识别区域小的分站只是门禁，不能定位；识别区域大的分站，定位精度差，不能实时掌握当前时刻井下每个工作人员的准确位置分布情况，如果信号不能全覆盖的话，无法实现实时人员跟踪、精确定位和双向寻呼，还是门禁，所以只能算是监测范围大一些的门禁系统，而非真正意义的人员定位系统。
2.3.3、信号覆盖
采用路径控制及重点区域无盲点全覆盖方式布置分站和定位器。实现精确定位及双向寻呼/呼救。
2.3.4、人员无线寻呼
人员定位射频卡上装有高亮度报警灯，当其接收到分站发出的呼叫信号后，
报警灯闪烁提示相关人员。在需要紧急撤离，或寻找失踪人员时，人员无线寻呼系统将发挥重要作用。
可以呼叫单独一个人，也可以成组呼叫，可以呼叫某个区域的人员，也可以
多个区域或全矿区呼叫。呼叫信息由计算机控制，通过指定的分站发出。
呼叫信息有一般呼叫、紧急呼叫、紧急撤离呼叫等多种类型，通过报警灯的不同颜色来区别。
2.3.5、紧急信息回传功能
对于井下出现的紧急情况，井下的矿工可以用射频卡向井上调度指挥中心发出呼救信号，生产指挥调度可以根据情况的紧急程度，判断是否需要发信号通知井下人员撤离。
2.3.6、井口验卡功能
在副井口验身处，配备1-2 台手持式验卡仪，可以一现场检验入井人员携带的射频卡是否正常工作；二是可以现场辅助检验入井人员携带的卡是否为自己的卡。
2.3.7、安全监测管理
跟踪安全监测人员（如安检员、瓦检员等）在井下的运动轨迹，记录他们在各区域及各监测点的停留时间，从而保证安全监测工作的严格执行。
2.3.8、紧急事件处理
在发生事故和出现紧急状况时，系统地面管控指挥中心能与应急预案联动，应能显示相应事故应急预案，显示避灾路线，可以及时对丢失人员进行统计，查询事故现场附近的人员信息，查询相关人员的定位信息，快速确定人员的准确位置，为指挥人员提供井下各区域人员的实时分布信息，以便及时有效地开展搜救工作；发生紧急情况且系统通讯不能恢复时，能够快速查询井下灾前各时段全部人员位置和状态，准确掌握被困
人员位置，为抢险指挥部输出人员搜救路线图、系统总平面图。