第一節(jié) 井下人員定位系統(tǒng)定義及分類
一、井下人員定位系統(tǒng)定義及類別劃分
井下人員定位系統(tǒng)是礦山作業(yè)人員井下定位及動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。井下人員定位系統(tǒng)以現(xiàn)代無(wú)線電編碼通訊技術(shù)（RFID）為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代無(wú)線電通訊技術(shù)中的信令技術(shù)及無(wú)線發(fā)射接收技術(shù)，結(jié)合目前流行的數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理及圖形展示軟件等技術(shù)。
二、井下人員定位系統(tǒng)主要特點(diǎn)及應(yīng)用
1、井下人員定位系統(tǒng)的工作原理
系統(tǒng)人員定位分站的無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)板將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號(hào)經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送；人員隨身攜帶的KGE26標(biāo)識(shí)卡進(jìn)入低頻的發(fā)射天線工作區(qū)域后被激活（未進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域標(biāo)識(shí)卡不工作），同時(shí)將加密的載有目標(biāo)識(shí)別碼的信息經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去；接收天線接收到KGE26標(biāo)識(shí)卡發(fā)來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)分站主板接收處理后，提取出目標(biāo)識(shí)別碼通過(guò)通過(guò)DPSK或RS485遠(yuǎn)距離通訊線送地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)，完成礦井人員自動(dòng)跟蹤定位管理。：系統(tǒng)人員定位分站的無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)板將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號(hào)經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送；人員隨身攜帶的KGE26標(biāo)識(shí)卡進(jìn)入低頻的發(fā)射天線工作區(qū)域后被激活（未進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域標(biāo)識(shí)卡不工作），同時(shí)將加密的載有目標(biāo)識(shí)別碼的信息經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去；接收天線接收到KGE26標(biāo)識(shí)卡發(fā)來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)分站主板接收處理后，提取出目標(biāo)識(shí)別碼通過(guò)通過(guò)DPSK或RS485遠(yuǎn)距離通訊線送地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)，完成礦井人員自動(dòng)跟蹤定位管理。
2、井下人員定位系統(tǒng)具體應(yīng)用
1）定員管理
(1)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)考勤與井下人車查詢功能：提供下井統(tǒng)計(jì)與報(bào)告、位置報(bào)告、工作時(shí)間報(bào)告等。
(2)安全保障功能：實(shí)現(xiàn)人員定位，阻止違章事件，并將違章人員記錄在案。如出現(xiàn)人員丟失即時(shí)報(bào)警或發(fā)現(xiàn)井下人員超過(guò)規(guī)定時(shí)間，自動(dòng)報(bào)警提示并提供相關(guān)人員的名單等。
2）應(yīng)急救援
(1)事故救援：可對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)被埋人員進(jìn)行搜尋和定位，與其進(jìn)行簡(jiǎn)單通信，有效準(zhǔn)確救援，最大限度的減少人員的損失，并且可以通過(guò)通訊手段指揮井下工作人員選擇最合理的逃生路線及進(jìn)行自救等。
(2)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控：可裝備帶圖像編碼的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對(duì)采礦現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)高清晰度圖像監(jiān)控等。
第二節(jié) 井下人員定位系統(tǒng)基本屬性闡述
井下人員定位系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的將井下各個(gè)區(qū)域人員和移動(dòng)設(shè)備情況動(dòng)態(tài)反映到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時(shí)掌握井下人員和移動(dòng)設(shè)備的總數(shù)及分布狀況；系統(tǒng)能跟蹤干部跟班下井情況、每個(gè)礦工入井、出井時(shí)間及運(yùn)動(dòng)軌跡，以便于企業(yè)進(jìn)行更加合理的調(diào)度和管理。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，救援人員可以根據(jù)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，及時(shí)掌握事故地點(diǎn)的人員和設(shè)備信息，也可以通過(guò)求救人員發(fā)出呼救信號(hào)，進(jìn)一步確定人員位置及數(shù)量，及時(shí)采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。
第三節(jié) 井下人員定位系統(tǒng)發(fā)展歷程回顧
國(guó)外 研究 礦井人員定位系統(tǒng)起源于２０世紀(jì)６０年代，而我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)起步較晚。上世紀(jì)８０年代后期，隨著各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，基于礦井下的人員定位系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用逐步得到推廣。我國(guó)先后從波、法、德、英、美等國(guó)批量引進(jìn)了安全監(jiān)控系統(tǒng)并裝備了部分煤礦，如美國(guó)的ＳＣＡＤＡ系統(tǒng)、英國(guó)的ＭＩＮＯＳ系統(tǒng)、德國(guó)的ＴＦ２００系統(tǒng)、法國(guó)的ＣＴＴ６３／４０／ｕ系統(tǒng)、加拿大森透里昂系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在我國(guó)煤炭 行業(yè) 中發(fā)揮了作用，也為我國(guó)研制人員監(jiān)控系統(tǒng)提供了很好的借鑒。我國(guó)在引進(jìn)外國(guó)設(shè)備的同時(shí)，消化、吸收了制造技術(shù)，結(jié)合我國(guó)煤礦的實(shí)際情況，先后研制出自己的人員定位系統(tǒng)，如ＫＪｌ，ＫＪ２，ＫＪ４，Ｋ１１０，Ｋ１１１，Ｋ１２２，ＫＴ，Ｋ１９５及焦作工學(xué)院研制的Ｋ１９３礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)等，這些我國(guó)自主研制的定位系統(tǒng)在我國(guó)煤礦已經(jīng)大批使用，有的系統(tǒng)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?；诨て髽I(yè)安全管理的人員定位系統(tǒng)并不多見(jiàn)。總體來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)井下人員定位系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段。
第一階段：主要是從國(guó)外引進(jìn)現(xiàn)成井下人員定位產(chǎn)品，但由于其價(jià)格昂貴，維護(hù)費(fèi)用高，只在山西少數(shù)幾個(gè)大型煤礦試用，基本沒(méi)有推廣。
第二階段：我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的第一代井下人員定位系統(tǒng)。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的第一代井下人員定位系統(tǒng)主要以無(wú)緣射頻識(shí)別技術(shù)為主，給每個(gè)井下工作人員配發(fā)一張無(wú)源卡，每次經(jīng)過(guò)井下基站時(shí)需要工人自己拿到井下閱讀基站上進(jìn)行識(shí)別，或在井下巷道中做一個(gè)大型無(wú)線感應(yīng)線圈，讓井下人員從中鉆過(guò)去，實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)交換。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，成本低。但系統(tǒng)使用不方便，且在人員進(jìn)出礦井的高峰期容易發(fā)生堵塞，因此也只在少數(shù)煤礦試運(yùn)行后反被淘汰。
第三階段：我國(guó)自主研發(fā)的新型有源井下人員定位系統(tǒng)。隨著我國(guó)射頻識(shí)別技術(shù)的日趨發(fā)展。我們?cè)谏漕l識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)逐步跟上了國(guó)際水平，因此，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的新型有源井下人員定位系統(tǒng)也已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平。我國(guó)現(xiàn)在研發(fā)的新型人員定位系統(tǒng)主要以有源射頻卡為基礎(chǔ)，它既可加大井下人員閱讀基站數(shù)據(jù)交換的有效范圍（10-20米），又可提高射頻卡的使用的方便性，解決多人同時(shí)經(jīng)過(guò)井下同意射頻閱讀基站的人員堵塞和數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。
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