矿井人员定位系统专项设计方案

矿井人员定位系统专项设计方案说明书

广元市地德矿业有限责任公司凉水泉煤矿位于广元市城区西北方向，至广元市中区直线距离约4.1km，行政区划隶属于河西办事处杨家浩村六组。

原凉水泉煤矿为私营企业，建于1988年，属四证齐全、合法企业，矿井生产能力为40kt/a。于2009年9月23日正式动工整合工程建设，批复工期20个月，设计矿井生产能力为210kt/a。人员定位系统2013年10月份—2014年4月份安装调试。人员定位系统服务器设备型号为IPC-810E，一使一备，位于矿监控调度室。

凉水泉煤矿人员定位系统专项设计方案

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》、安监总煤装【2011】33号，关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知》文件要求和广元市、利州区经信委有关文件精神，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》

AQ6210 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》2012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》（监总煤装【2010】146号）（安监总煤装【2011】33号）

5、《煤矿井下安全避险“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：杨子清（矿长）

副组长：张仕浩（总工程师）

成员：谢小强（安全矿长）、白如平（生产矿长）、周  锐（通风副总）、顾春武（机电矿长）、周  锐（安全科长）、郑文江（生产科长）、胡玉红（机电科长）、王一惊（通风科长）、韩  斌（调度室主任）

办公室设在监控中心室，监控室主任负责做好人员定位专项整治日常工作。

（一）职责：

1、矿长必须定期召开安全办公会，研究和解决方案实施工作中出现的情况和问题，确保人、财、物及时满足方案实施行动需要，确保各项工作落实到位。

2、总工程师合理规划采掘布置，杜绝超通风能力生产。把好专项整治行动中安全技术措施编审关、组织实施关、整改验收关。负责审批关于专项整治工作的各项制度、措施。及时向矿长汇报专项整治工作的进展情况。

3、通风副总负责全矿一通三防业务管理工作，认真贯彻执行《煤矿安全规程》和上级有关人员定位系统的规章制度，参加矿井人员定位规划、设计工作，审查采掘作业规程和安全技术措施中有关人员定位的专项规定。负责制定关于专项整治工作的各项制度、措施，并严格监督检查。及时向矿长汇报专项整治工作的进展情况。

4、安全矿长负责专项整治行动的监察工作，监督并参与制定矿井专项整治行动的各项安全技术措施，监督检查贯彻落实情况。及时掌握安全动态，督促排查瓦斯事故隐患，坚持不安全不生产，及时处理“三违”行为。对安全生产过程中发生事故的，要按照“四不放过”原则，从严查处。调动专项整治所需人员，资金和物资，落实激励和奖惩制度，确保矿井安全建设，为职工创造良好的作业环境。

5、生产矿长负责调配专项整治行动所需人员，优化劳动组织，稳定职工队伍；认真传达贯彻上级安全生产方针、政策；协调相关单位贯彻相关安全技术措施，处理人员定位整治与规划过程中存在的问题。

6、机电矿长负责搞好机电安全工作。负责组织对矿井机电设备定期检修工作，消灭电气失爆。负责组织完善各种保护装置，保证“三无”，“四有”。落实责任制，保证主扇正常运行，保证矿井安全供电。协调机电业务部门，及时供应专项整治行动所需设备和配件。协助监控部门完成电源的线路及接取电源的机电工作。

7、各成员在各分管矿长的领导下，明确职责，制定切实可行的管理办法，解决专项整治行动中存在的各种问题，认清专项整治行动的必要性，确保人员定位系统安装、测试的顺利完成。

(二)系统功能：收发部件，其核心技术均由嵌入式微处理器和嵌入式软件组成。

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

2、标识卡超低能耗设计，并采用间歇式工作方式，可使用3年以上。

3、系统能方便实现识别范围的调整，识别距离0-200米可调。

4、系统能可靠识别静态或≤100Km/h的高速移动目标。

5、单台目标识别器可瞬间同时识别200个以上的人员标识卡。乘车出入的工作人员无需下车，在车辆进入监测区域后，就可自动完成人员定位及考勤功能。

6、识别区域无方向性、无盲区，对人体没有伤害。

7、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，当通讯恢复后监控主机可提取数据自动完成数据修复。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

13、矿井一旦发生安全事故，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。

14、系统具有人员活动轨迹再现功能。

六、系统软件说明

系统软件为KJ133C矿井人员定位系统，北京天一众合科技发展有限责任公司自主开发。采用目前先进VC.net开发平台开发，结合功能强大的SQL2000数据库。基于B/S结构的网络监控软件，可通过IE浏览器即可在网络上浏览、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

主要包括副平硐井口、主平硐井口、井下回采工作面、工作面掘进头、大巷掘进头、机电硐室、井下煤仓、消防材料库、运输大巷及轨道大巷、瓦监员巡监点等场所。（我矿第一步安装主平硐井口、中央变电所硐室、永久避难硐室、行人上山、1101采煤工作面、1103综掘工作面）

2 、 测点的设置

①副平硐：分站设在井口房，入井口80米位置装一个无线收发器；200米位置再装一个无线收发器。

②主平硐：分站设在监控室、井口80米位置装一个无线收发器；200米位置再装一个无线收发器。

③ 1101综采工作面：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。

④ 1103运输巷掘进头：掘进工作面入口10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。

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。

⑥ 井下人员流动比较大的地方如：煤仓、皮带机头等分别设置一个监测点。

3、 测点安装位置（见表3-3-1）

KJ133C系统测点安装位置表  表3-3-1

序号	安装位置	单位	数量	备注
1	主平硐入口适当位置	台	2
2	副平硐入口适当位置	台	2
3	525煤仓	台	1
4	1101综采工作面：分别在进风和回风顺槽入口10米处	台	2
5	一采区皮带运输巷：分别在皮带机头和机尾入口10米处	台	2
6	1103运输巷掘进头：掘进工作面入口10米处	台	1
7	一采区行人上山：分别在上平台和下平台入口10米处	台	2
8	井底车场：在岔口进去10米处	台	1
9	588运输石门：适当位置	台	1
10	648运输石门：适当位置	台	1
11	永久避难硐室	台	3
	合计	台	18

3.4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

序号	名称	型号	单位	数量	备注
1	监控主机	IPC-810E	台	2	备用一台
2	数据通信接口	KJJ52A	台	2	备用一台
3	读卡分站	KJF82A	台	4	备用2台
4	射频定位器	KGE41A	台	12	备用2台
5	无线收发器	KJF82A.1	台	10
6	标识卡	KGE39A	个	200	备用60个
7	计算机串口线	RS232	根	2
8	防雷保安器	TVS2T2-24	个	2
9	不间断电源箱	KDW28-18	个	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，数据通信接口2台，防雷保安器1个， KDW28-18不间断电源箱1台（带电池，停电后可工作2小时），打印机1台，空调1台，配电箱1台，主机要求有终端接口及联网功能。

2、井下分站及无线收发器

主平硐入口适当位置无线收发器2台，副平硐入口适当位置无线收发器2台，525煤仓无线收发器1台，1101综采工作面分别在进风和回风顺槽入口10米处无线收发器各1台，采区皮带运输巷分别在皮带机头和机尾入口10米处无线收发器各1台，1103运输巷掘进工作面入口10米处无线收发器1台，一采区行人上山分别在上平台和下平台入口10米处无线收发器各1台，井底车场在岔口进去10米处无线收发器2台，588运输石门适当位置无线收发器1台，648运输石门适当位置无线收发器1台，永久避难硐室无线收发器2台。井下分站2台，井下防雷保安器1个， KDW28-18不间断电源箱1台（带电池，停电后可工作2小时）。副平硐适当位置装2个无线收发器、二个工作面安装读卡器4台。

按照煤矿劳动组织定员标准和《四川省控制煤矿井下作业人数的规定》的要求配备标识卡。我矿井年产量为21万吨，劳动定员入井最多作业职工人数为268人，当班井下最多下井人数为60人，需配便携式标识卡200张。

3、扩展功能

根据煤矿发展要留有一定容量，随时可增加分站及无线收发器，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、无杂物的进风巷和峒室中,安装时应加垫支架,使其距地不低于300mm或吊挂在巷道中。

2 、电缆敷设

装置使用不延燃的煤矿专用电缆，电缆上每隔100米处，做一黄色标志，标志长100mm,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100mm，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。

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4800bps, 传输距离不小于20公里。分站与无线收发器数据传输采用矿用4芯信号电缆，

传输距离不小于2公里。无线收发器与射频定位器通讯采用无线433.2MHZ频率传输，无线收发器最大有效无线收发区直径不小于60-100m，允许被测目标最大移动速度不大于6m/s。

2 传输电缆

井下电缆采用MHYV 1×4×1.5mm²矿用信号电缆，地面电缆采用MHYV 1×4×7/0.25mm²矿用信号电缆，分站与无线收发器间电缆采用  MHYV 1×4×1.5mm²矿用信号电缆，分站电源采用矿用橡套电缆MYQ3×1.5。

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。

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。根据国家标准GB2887－89《计算机场地技术要求》并结合系统的技术要求，煤矿人员定位监测机房的设计方案及有关技术要求，建设范围等内容如下：

2、设计依据

2.1．国家标准《电子计算机机房设计规范》（GB50174－93）。

2.2．国家标准《计算站场地技术要求》（GB2887－89）。

2.3．国家标准《计算机机房活动地板的技术要求》（GB6650－86）。

2.4．国家标准《计算机机站场地安全技术》（GB9361－88）。

2.5．国家标准《电气装置安装工程接地装置施工验收规范》（GB50169－92）。

2.6．凉水泉煤矿机房的具体情况及要求。

十二、监控机房装饰

1、地面

机房地板采用防静电瓷砖地板。

本工程采用防静电瓷砖地板（不变形、不起皮、不裂面）600×600㎜，为了保证墙上插座用电，安装两个专用插座；为了更好地进行静电泄露，专门安设接地装置，接地线与接地母线要良好连接。

2、配电、消防、空调

机房安装一台小型动力配电箱，对空调、计算机、照明等到用电设备进行供电（配电箱内安装一个电源防雷保护器）。配电箱引入电源为交流220伏单相三线制，采用双回路供电。故障时由矿上倒换电源或使用不间断电源箱临时供电。进线直接引入专用配电板总输入开关。

机房计算机、空调、照明供电分为三个独立回路，其中计算机供电由UPS提供并按设备总用电量的1－3倍进行预留。空调采用志高3P落地式空调,电源为220伏,额定制冷功率7200W，额定制热功率9900W,适用面积为15－22㎡。

关于消防本方案配备2个干粉灭火器。

配电系统详见PZ30－M配电箱供电系统图1-4－1所示。

1．静电地板 图示比例：1：100

2．空调

3．电源箱

4．交流稳压电源

5．不间断电源

6．电池

7．计算机

8．双层密闭窗

9．木门

十三、 施工组织及安全措施

（一）施工组织及施工计划

1、现井上监控中心软硬件安装与调试工程由我矿人员与人员定位系统厂家指定（科贸公司）人员相互配合都已完成；

2、井下设备的运输及安装、调试

井下设备的运输及安装、调试由黄光普负责，科贸公司王同负责读卡器的调试，其全过程为：

敷设主通信及各类传感器线缆——安装井下电源箱——

安装井下人员定位分站——安装读卡器——调试。

3、系统综合调试（测试露卡率及软件信息处理功能），由我矿主管人员与生产厂家人员共同测试。

4、培训监控中心值班员及井下人员定位设备维检员。

（二）施工期间的安全措施

为提高施工期间的安全管理，我矿制订了严格的、全面的井上、下施工安全措施。

1、严格遵守国家《煤矿安全规程》规定；

2、下井前必须召开班前安全会议，检查所需工具是否齐全，完好；

3、严格执行我矿人员定位领导组织的调度安排；

4、下井时必须装备齐全，不得携带危险物品，严禁酒后下井；

5、下井后，必须按照《操作规程》进行作业；

6、在运输设备时，要保护好设备，必要时采取一定的防护措施；

7、接通井下电源必须由机电部门专业电钳工作业；

8、严禁乘坐皮带、绞车，严格遵守“行车不行人，行人不行车”准则；

9、严禁在井下睡觉；

10、必须有领导跟班监督、检查；

11、操作人员必须经过培训合格，方可入井作业。

12、施工必须严格按照《质量标准化评分办法》的规定进行作业。

13、施工时要把安全放在第一位，严禁“三违”。

14、安装时，必须有生产厂家技术人员在场指导；

15、安装完毕后，必须经过调试无误，且数据传输与无线收发顺畅，经过综合测试合格后，方可宣告完工。

（三）培训计划

主要培训对象为监控值班员、井下维护员，主要培训内容如下：

1、培训操作系统和数据库的安装与使用。

2、培训KJ133C人员监测系统的安装。

3、培训KJ133C人员系统的使用与软件日常故障的处理。

4、井下硬件的安装与维护。包括传输接口、分站、读卡器、卡的接线方式及日常维护。

5、井下设备日常故障的处理。

十四、系统安全及管理、维护、维修

1、目前，我矿监控系统未联网，但按照有关规定必须安装煤矿安全监控系统的服务器有两台，两台服务器装有杀毒软件。杀毒软件要定时更新病毒库，不得关闭实时监控，同时要打开入侵检测。

2、监控值班人员要严格遵守《监控中心值班制度》、《监控中心交接班制度》、《监控中心管理制度》的规定，任何人未经允许不得私自操作系统，如有需要，必须由监控值班员进行操作。

3、监控值班员每班必须认真填写《人员定位运行日志》，《系统故障维护、维修记录》，不得在服务器上进行游戏等其它操作，保证系统稳定正常运行。

4、如发现人员定位故障，需立即汇报相关部门、领导，并说明情况。

5、维修人员对人员定位系统的运行全面负责，完成系统分站，按着的安装，调试和拆除工作。

6、负责正常的设备维护维修及故障处理，完成按时的校验工作。

7、 维护人员要保证人员定位设备的正常运行，当班出现的故障要及时下井处理，8小时内必须处理完。否则，立即更换设备，严禁甩开断电装置进行检修。

8、任何人不得破坏人员定位设备，如发现严肃处理，进行设备安装维护时，必须编写相应的安全技术措施。

9、维护人员完成监测数据，故障维修登记表的处理装订工作，做好故障维护登记和设备仪表台帐的记录工作。

10、维护人员必须对工作认真负责，不得擅自脱岗，离岗。

11、设备如有技术问题故障，必须立即更换设备，并要求生产厂家进行及时维修，说明故障原因，确保人员定位系统安全可靠。

十五、人员配置

（一）监控中心人员配置

监控中心配置3人，分三班进行交接班值班：

早班：08:00- -16:00 1人

中班：16:00- -24:00 1人

夜班：0:00- -08:00 1人

（二）井下安装、维护、维修工人员配置

井下安装、维护。维修工配置2人，每天进行一次循环检查。