侯威宇

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

關(guān)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(hào)：TD76? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(duì)井下人員的入升井時(shí)間、重點(diǎn)位置、關(guān)鍵位置人員、井下作業(yè)人員的工作狀況等進(jìn)行監(jiān)測。同時(shí)，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)信息、顯示數(shù)據(jù)、提供信息查詢、違章報(bào)警、人員管理等功能。并且該系統(tǒng)具有傳輸數(shù)據(jù)、采集信息、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)檢索及控制的功能，能夠自動(dòng)識(shí)別相關(guān)信息[1]。人員位置監(jiān)測系統(tǒng)以非接觸形式對(duì)遠(yuǎn)離巷道的目標(biāo)進(jìn)行信息采集和處理為工作原理，完成對(duì)井下作業(yè)人員移動(dòng)、靜止?fàn)顟B(tài)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測及管理工作。在突發(fā)安全事件發(fā)生時(shí)能夠提供可靠的技術(shù)支撐，成為煤礦企業(yè)及煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)靈活、有效地遠(yuǎn)程監(jiān)察、監(jiān)管安全生產(chǎn)的重要手段，提高了煤礦井下安全生產(chǎn)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(xiàn)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(duì)井下作業(yè)人員的活動(dòng)、動(dòng)態(tài)行為及相關(guān)信息進(jìn)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(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)的一環(huán)，主要是對(duì)作業(yè)人員的井下位置、升入井時(shí)間、活動(dòng)區(qū)域等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并搜集其相應(yīng)的信息，提供查詢、存儲(chǔ)和報(bào)警功能。這種位置監(jiān)測管系統(tǒng)主要是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)手段的綜合應(yīng)用來自動(dòng)識(shí)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(shí)現(xiàn)，不能有效、自動(dòng)地識(shí)別入井人員的唯一性，應(yīng)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(jìn)而會(huì)影響煤礦生產(chǎn)的安全性，為安全管理埋下隱患，一旦發(fā)生緊急情況，會(huì)給調(diào)度工作的有效性和準(zhǔn)確性帶來嚴(yán)重影響。

當(dāng)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(diǎn)，僅能在作業(yè)人員經(jīng)過該處時(shí)可以讀取其相關(guān)信息，加之射頻技術(shù)的讀卡速度非常有限，如果遇到多人同時(shí)通過此讀卡系統(tǒng)，極易出現(xiàn)漏讀等讀卡不準(zhǔn)的現(xiàn)象，這就很難實(shí)現(xiàn)對(duì)井下作業(yè)人員的實(shí)際定位跟蹤。

此外，在人員位置監(jiān)測系統(tǒng)中，不能對(duì)井下作業(yè)人員的動(dòng)態(tài)化活動(dòng)信息進(jìn)行采集和傳輸，系統(tǒng)平臺(tái)不能對(duì)其采取實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。為此，需要對(duì)人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能進(jìn)行拓展，以提高其定位管理水平，對(duì)井下作業(yè)人員的活動(dòng)行為進(jìn)行嚴(yán)格控制，尤其是對(duì)重點(diǎn)崗位人員行為的監(jiān)控，要從源頭上把好安全生產(chǎn)關(guān)，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(chǔ)及輸出功能對(duì)井下作業(yè)人員的相關(guān)信息進(jìn)行整合，顯著提高對(duì)井下作業(yè)人員的管理，為礦井安全生產(chǎn)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(zhǔn)備條件

井下作業(yè)人員識(shí)別卡功能不能有效實(shí)現(xiàn)人員唯一性的問題是當(dāng)前人員位置監(jiān)測系統(tǒng)功能的最大不足。應(yīng)對(duì)射頻技術(shù)下的人員位置監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施改造升級(jí)，將其升級(jí)為兼有人臉識(shí)別功能或者虹膜識(shí)別功能的射頻卡，在提高其人員唯一性識(shí)別的同時(shí)，又要提高其他功能、系統(tǒng)的互通兼容，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)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(jìn)而實(shí)現(xiàn)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?qū)伦鳂I(yè)人員進(jìn)行準(zhǔn)確定位，地面相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)及平臺(tái)也可準(zhǔn)確地管理持卡作業(yè)人員，還能準(zhǔn)確識(shí)別出作業(yè)人員的身份ID，利用各種讀卡系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行信息讀寫，實(shí)現(xiàn)一張卡管理多項(xiàng)業(yè)務(wù)的目的。此卡還能實(shí)現(xiàn)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(jìn)行分級(jí)交互。對(duì)于重點(diǎn)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(shí)別卡的功能，其功能還應(yīng)更加全面，交互能力更強(qiáng)，級(jí)別更好，以便于其直接啟動(dòng)區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急救援系統(tǒng)，啟動(dòng)同應(yīng)急救援相關(guān)的其他聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，最大程度地體現(xiàn)出特殊作業(yè)及管理崗位的重要性。

2.2 信息采集終端點(diǎn)的設(shè)置

為確保多系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，且能夠利用此系統(tǒng)動(dòng)態(tài)掌握和了解井下作業(yè)人員的活動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)在需要采集信息處設(shè)置采集信息的終端點(diǎn)，且將其同主系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫連接，將礦井各個(gè)分散功能的相關(guān)信息進(jìn)行整合，以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享性。其中終端信息采集點(diǎn)的設(shè)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(diǎn)，以及井下關(guān)鍵、特殊地點(diǎn)，如：采掘工作面、永久避難硐室、臨時(shí)避難硐室、機(jī)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(hào)房等處設(shè)置終端點(diǎn)。

各個(gè)分散終端點(diǎn)采集到的信息，以及其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息、主系統(tǒng)信息等應(yīng)將主系統(tǒng)作為中心平臺(tái)來整合信息數(shù)據(jù)，且對(duì)其實(shí)施二次高質(zhì)量開發(fā)，在現(xiàn)有硬件條件下，最大程度地拓展軟件功能[3]。采集的信息應(yīng)依據(jù)崗位、部門、人員的不同等有關(guān)群體要求來分類羅列，構(gòu)建與其對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系數(shù)據(jù)庫，由主系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算，聯(lián)動(dòng)多專業(yè)多部門，通過系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)井下作業(yè)人員的行為進(jìn)行管理，進(jìn)而擴(kuò)展其主系統(tǒng)的功能。

3 系統(tǒng)功能拓展的具體表現(xiàn)

3.1 緊急呼叫功能擴(kuò)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(diào)度中心及時(shí)、準(zhǔn)確地傳達(dá)求救信息，利用系統(tǒng)及時(shí)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(rèn)為所遇危險(xiǎn)會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，危及更多作業(yè)人員時(shí)，可利用自身射頻卡的緊急交互按鍵來開啟聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，即啟動(dòng)無線通信、應(yīng)急廣播、調(diào)動(dòng)通信及人員位置監(jiān)測等系統(tǒng)，使其快速響應(yīng)，配合地面調(diào)度中心啟動(dòng)的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，在最短時(shí)間內(nèi)將危險(xiǎn)信息向井下作業(yè)人員傳遞，為其贏得應(yīng)急避災(zāi)的珍貴時(shí)間。地面調(diào)度中心可利用相應(yīng)系統(tǒng)對(duì)信息發(fā)送者進(jìn)行快速鎖定，明確其所處位置，并通過視頻對(duì)監(jiān)控區(qū)井下作業(yè)人員的流動(dòng)狀況進(jìn)行觀察，通過調(diào)度通信、無線通信及應(yīng)急廣播同井下作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)交互對(duì)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(shí)攜帶自救器、礦燈等必備裝備，領(lǐng)用此裝備時(shí)應(yīng)利用系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，針對(duì)自救器信息及礦燈充電燈信息進(jìn)行顯示，信息終端采集也會(huì)讀取井下作業(yè)人員領(lǐng)用裝備的相關(guān)信息，并將其自動(dòng)存儲(chǔ)，進(jìn)而明確井下作業(yè)人員領(lǐng)用自救器、礦燈等有效裝備的狀況，且數(shù)據(jù)顯示均會(huì)顯示為正常[4]。一旦系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)入井作業(yè)人員未攜帶自救器和礦燈等裝備，系統(tǒng)會(huì)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(dòng)唯一性裝置來阻止其入井，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提醒入井作業(yè)人員受阻原因，在源頭上強(qiáng)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(zhǔn)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(bào)警儀，礦長、礦技術(shù)負(fù)責(zé)人、爆破工、采掘區(qū)隊(duì)長、通風(fēng)區(qū)隊(duì)長、工程技術(shù)人員、班長、流動(dòng)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(bào)警儀入井時(shí)，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)唯一性設(shè)備會(huì)在其入井處禁止下井。在發(fā)放便攜式甲烷監(jiān)測報(bào)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(bào)警儀的相關(guān)數(shù)據(jù)，人員位置監(jiān)測系統(tǒng)就會(huì)在自動(dòng)運(yùn)算后判定其不可下井，并將相應(yīng)信息傳輸至入井通道口的唯一性設(shè)備處，啟動(dòng)檢測門來阻止其下井，系統(tǒng)自動(dòng)顯示提醒阻止原因，進(jìn)而對(duì)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(jìn)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(dòng)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(jī)短信、入井通道等提醒入井者及時(shí)更新證件和培訓(xùn)，如果證件無效、過期，唯一性設(shè)備會(huì)自動(dòng)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(jī)終端APP或信息查詢來查看自己的證件信息內(nèi)容，了解其有效期，以免出現(xiàn)無效入井的問題。

3.5 技能培訓(xùn)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(xùn)到期提醒和查詢功能。井下作業(yè)人員的培訓(xùn)取證、上級(jí)考試等成績均同系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的培訓(xùn)數(shù)據(jù)，且將其列入下井考勤，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。如果沒能按照要求進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，或培訓(xùn)學(xué)習(xí)后未達(dá)到入井要求者，系統(tǒng)會(huì)提示其繼續(xù)學(xué)習(xí)。

3.6 到崗驗(yàn)證查詢功能

定位系統(tǒng)功能拓展后，能夠驗(yàn)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(yàn)證班組長的到崗狀況。在系統(tǒng)中設(shè)置特定的時(shí)效、地點(diǎn)、路線來管控有關(guān)人員按時(shí)到達(dá)規(guī)定地點(diǎn)的狀況，按照其現(xiàn)場到達(dá)狀況來甄別其考勤狀況，如果停留時(shí)間短、達(dá)不到符合要求，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)視其為無效入井，不計(jì)入下井考勤，進(jìn)而防止相關(guān)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(jù)相應(yīng)的智能化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)，隨著技術(shù)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(shù)支持，促進(jìn)煤礦人員位置監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展。

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