赵金凤

(潞安环能股份公司漳村煤矿，山西长治046032)

摘要:介绍了KJ69型人员安全监测系统的结构、工作原理、功能、特点等，该系统在煤矿井下的应用，强化了井下现场安全管理，提高了职工个体安全防护能力和矿井整体抗灾能力，对保障矿井安全生产具有重要的意义。

关键词:KJ69型;人员安全;监测系统;煤矿井下;应用

中图分类号:TD76文献标识码:A文章编号:1005-2798(2004)03-0023-03

1概述

煤矿井下生产由于特殊的工作环境和复杂的地质条件的限制，是事故多发的一个行业。煤矿井下发生爆炸、透水、冒顶等重大事故后，及时掌握井下人员的分布情况，对于指挥抢险救灾，尽可能减少灾害损失和人员伤亡，具有十分重大的意义。这就需要建立一套井下人员监测和定位系统。

井下人员监测和定位系统，在国外最典型的产品是澳大利亚矿通公司的“人员及车辆定位系统(PersonnelVehicleLocationSystem)”。该系统主要由编码发射器、读卡器、地面中心站及数据传输通道组成。该系统在使用中存在多种限制，如没有方向识别功能因而定位精度较低;该系统的另一不足之处是功能单一，缺少门禁等功能。另外，当发生灾情，人员被埋没或被困时，无法确定其更准确的位置，只能知道其大致的范围，给救灾工作带来一定的难度。

在国内目前使用的“人员监测”产品的共同特点是功能单一、不能成网和需要人工进行操作，由于这类系统的运行需要人为主动地操作，所以较多地设置数据接收装置是不现实的，故均不能区分人员所

处的位置(区域)。

KJ69型人员安全监测系统就是在国内外相类似系统的基础上，经改进完成的以井下移动人员及设备为监测对象的矿用人员安全监测系统。该系统是以微处理器为核心的智能化矿用电子监测设备，采用RFID射频身份识别技术和先进的无线电技术，实现对矿井移动目标的跟踪监测;该系统有效解决了“多码碰撞”而引发的问题，提高了发射功率、降低了电路调整难度及成本。

2KJ69型人员安全监测系统结构

该系统由地面中心站、数据传输通道、井下数据监测分站、无线编码发射器、灯房录入监测仪等组成。监测系统结构见图1。

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(1)地面中心站是矿井人员监测及定位系统中数据集中和处理的地方，主要完成数据接收、数据处理、数据查询、图形及报表显示、屏幕提示报警、人员监测数据联网等功能。

(2}数据传输通道包括无线漏泄通信传输通道和有线电脑传输通道。

(3)井下数据监测分站由监测站处理器和2-4个无线接收器构成，完成无线数据的接收和预处理以及和地面接收中心站的双向数据通信功能，并可输出用于控制报警器或提供其它监测系统的开

关量信号。

(4)无线编码发射器由微功耗CPU和发射电路组成，完无线电编码信号的发射功能。该无线编码发射器具有体积小、重量轻、工作电压范围宽、功耗低、安装简单、可靠性高等特点，并可嵌入矿灯电池盒内自动工作，无需人工操作。

(5)灯房录入监测仪主要用于临时下井人员的身份登记和平时检测发射模块的工作情况。

3KJ69型人员安全监测系统工作原理

无线编码发射器发出具有代表身份特征的射频信号，经数据监测分站接收、处理后，再通过总线将处理后的数据发送到地面中心站。中心站接收来自数据监测分站上的时间、位置和动目标特征的数据编码信号，进行分析处理，形成各种文件和图表，使管理人员能及时查询各种信息。实现对下井作业人员和井下运输车辆的位置监测功能以及多种实用的报警功能。

4KJ69型人员安全监测系统功能

4.1动目标监测查询功能

可实时查询当前井下人员、机车的数量及分布情况(分布区域的大小由检测器的数量决定);可查询指定井下人员、机车在当前或指定时刻所处的区域;可查询指定井下人员、机车当日或指定日的活动踪迹。可对特定的人员、机车进行实时跟踪显示。

4.2安全保障功能

(1)门禁警示:井下一些重要恫室、危险场合(如盲巷等)，配备无线编码发射器和语音站，对违章进入人员可在现场播出语言语音警句，有效的阻止违章进入，并将违章人员记录在案;

(2)丢失报警:每一班末，对当班人员进行清点，如发现人员丢失则报警，以便值班人员核查;或者发现在井下时间超过给定的时间，自动报警提示并给相关人员的名单等信息。可有交保证人员安全，尤其是流动作业人员、单独作业人员可进一步强化管理，确保安全无失误。

(3)救护搜寻:可对事故现场被埋人员进行搜寻和定位，以便及时救护。

(4)呼叫传令:可通过分站语言监测装置对经过的地面中心站急需呼叫的人员进行传呼，及时下达命令，安排工作，强化了现场安全工作。

4.3统计考勤功能

可对下井人员下井次数、时间等分类统计，便于考核，并可按工种(规定足班时间)判断不同类别的人员是否足班，从而确定该次下井是否有效。还可打印有关报表。

4.4信息联网功能

作为局矿MIS网的信息源，具有功能完善的数据库，可向MIS网提供所需与人员有关的、客观的、实时的统计数据。在有互联网(或局域网)的情况下，通过建立WEB服务器，可以用浏览网页的方式实现信息共享。

5KJ69型人员安全监测系统特点

被测目标“无负担”:井下工作人员无需增加携带装备、无需主动进行任何操作。

通行方式无限制:对被测人员经过检测点的通行方式没有限制，允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点，不影响井下人员的正常通行和正常作业。

结构简单，配置灵活:可根据具体需要及投资情况灵活设置井下数据监测分站。监测分站设置的越多，则划分的定位区域越多，人员定位的空间范围越准确。

系统复用，保护原有投资:人员监测系统网络可以和原有的安全生产监测系统共网复用，减少投资;也可以在人员监测系统网络中加设环境参数、工况等其它类型的传感器，构成多功能的综合监测系统。

6结语

KJ69型人员安全监测系统在漳村矿井下应用后，整个系统工作性能稳定可靠、功能先进、操作方便，能及时、准确掌握井下人员的分布及定位情况，强化了井下安全管理，提高了职工个体安全防护能力和矿井整体抗灾能力，对避免并减少事故的发生，都起着非常重要的安全保障作用。目前，我国绝大多数井下作业人员尚未配备类似装备，所以其推广应用前景良好，预计可在煤矿行业、其它地下作业行业可推广，其中的射频编码发射器和接收技术也可用于地面停车场、公路收费站等场合。