矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究

濮琪玲

摘 要：在煤矿业发展过程中，瓦斯爆炸事故频频发生，提醒人们在收获利益的同时，也重点关注一下矿山井下人员的安全问题。为了实现安全、合理的煤矿企业管理，以保证矿工的人身安全，应该要求企业在允许矿工进行挖矿劳作之前，先建立井下人员定位的系统。因为现在矿业不完备的井下通信系统以及现场施工的多重复杂的形势，应该对每一位矿工通过无线电通信技术对他们的位置进行准确定位。以防备在遇到危险时，不能够准确知道他们的地点和位置。

关键词：矿山井下;人员定位系统 ;无线通信技术;研究

正文：近年来，煤矿产业所曝光出来的安全问题层出不穷，而煤矿事故也在生活中频繁的发生，为了保证矿工的人身安全同时也提高对井下人员的管理。利用无线通信系统能够对事故的抢救工作和在发生事故时，第一时间进行准确定位和搜救。只有这样才能更有、更快速的了解矿工，以及井下的每一个人员，实际的工作情况和安全情况以及每个人所处的环境。通过无线通信技术进行人员定位，改善在以往过程中，遇到事故不能够及时的联系到矿工，导致事故的发生。

一、煤矿产业的安全现状

1.1矿工的人身安全得不到保障

在早些年前，煤矿企业进行开采煤矿时，就不能够保证矿工的人身安全，但是一些家里较为贫困，或是家中孩子比较多的家庭就会选择让自己的孩子去下矿挖煤。这样是使矿工对自己的工作没有很好的认知，也对安全意识没有更好的警惕，只要一下矿就生死未卜，只有什么时候上来，什么时候才是安全的。所以针对这一问题，近些年在不断地改进煤矿产业的安全问题，以达到让每一位矿工下矿劳作时都能保证他们的人身安全的目的。让他们能够平安顺利的回家。

1.2在遇到问题时，不能够及时的联系到相关人员

在煤矿产业中安全问题是较为明显的，由于事故的发生会造成大量人员的伤亡以及大量经济的损失，所以大部分人不希望在开采矿业时产生事故以及危险。但是即便是在这样的情况下，遇到问题的时候，仍然不能够及时的联系的矿下的相关人员以及矿工这样就会导致伤亡人员数量急剧增加。因为他们没有办法在第一时间就接收到救援以及帮助，让矿工和相关人员在矿下，由于缺少食物和水以及空气导致非正常性死亡。

1.3没有较为完善的通信系统

由于矿业的不稳定因素较多，所以导致在一些矿场没有完善的通信系统，导致矿工以及开采矿业的相关人员，只要一进入矿下就失去联系，生死未卜，让别人也无从知道矿下的情况。随着深度逐渐地加深，会使井下人员的信号渐渐薄弱，而矿上的人不能够知道他们所处的环境，以及人生安全隐患得不到很好的解决。

1.4监管力度有限，管理制度不规范

针对井下工作管理人员对矿工的监管力度有限，主要表现在矿工在矿下的劳作和举动管理人员并不知情，也不能够及时的知道和了解。管理制度的不规范，导致矿工在开采矿石到时候会有一些不规范的动作和行为，导致事故发生的可能性增大。所以适当的完善管理制度以及加强监管的力度，可以让矿下的员工的安全得到一定的保障。

二、在矿山井下，利用无线通信对井下人员进行定位系统应用的功能

2.1管理功能

无线通信可以对一些监管的站点进行具体信息的设置，包括坐标和位置。还可以更好地将人员进行更好的管理和分配，对一些较为关键的岗位，实施更好的管理功能，实现设置人员实时定位的功能。让管理人员知道，每一个人员所在的位置以及所在的路线，便于更加合理的调度管理，好让管理人员能够随时的知道和掌握井下人员的信息。

2.2监测的功能

地面的监测中心可以定时定点的进行地下工作的查询，可以用发送无线信号的形式获得信息的采集，通过井下的分站点进行通信。利用监控软件的实时显示，对井下人员的具体信息进行状况，包括人员的分布、人数以及人员的移动的问题，并让人员佩戴一定的身份识别卡，让信息更加的准确。在遇到问题时，可以更好的帮助底下的人员进行安全的疏散的监控。在识别卡上，可以设置按钮发起紧急的呼叫，也可以及時地接收到从地面监控中心发来的紧急通知和命令。对于命令和通知可以更好地落实，也可以更好地保障每一名员工的生命安全，以及紧急情况的疏散管理。

2.3查询的功能

通过无线通信的井下人员定位系统可以保证井下人员的正常运行，可以及时地通过设定的条件完成查询。快速地寻找符合条件的人员信息，包括某一区域的人数和在一些特定区域人员的信息，以及进入地下劳作和进入禁区的具体情况。也可以在查找人员时进行直接查询，查找到每一个人所在的位置以及所做的工作类型，如有特殊事情时，也可以及时地找到井下工作人员，方便事情的传达和解决。

2.4安全监控的功能

通过对井下人员进行定位系统的无线通信中，可以对每一个设备的运行状态进行实时监控，也可以对每一个人的信息卡进行实时监控。在信息卡和相关设备处于警告的时候，及时的控制下井人员以及下井地区的管制。当识别器和设备电量过低时，及时的通知下井人员以及相关技术人员进行合理的疏散，以及及时更换电池的问题。这样才能够在保证井下人员的安全的同时，井下设备的维修情况得到保障。

2.5及时的报警功能

在遇到危险的时候，及时地报警功能，可以通过无线电对井下人员进行提示，让井下人员携带的身份卡都安装上报警功能。一旦发生事故或者突发事件的时候，可以通过无线通信将报警声音以及所报警的区域通过身份卡传达到井下的每一个人。也可以由于地上的突发事件，导致电路或其他资源遭到破坏时，通过地上的主机对井下的人员作出提示，让井下人员尽快疏散或者小心面对。只有不断地完善无线通信的建设，才能够让地上和地下达到一体的效果，让地上的管理人员也能够对地下的矿工劳作安全有一定的保障。这样也可以减少事故的发生，减少人员的伤亡情况，也可以对矿产企业的经济减少损失。

三、无线通信的井下人员定位系统的简单原理和重要组成部分

首先最重要的应该是井上的主机，它可以涵盖整个定位系统的所有实时监控以及人员管理的功能。它可以充分的调度和控制人员的行动，一旦系统的检测异常，主机中的监控软件就会按照预定的备用方案进行报警和提示并执行相应的应急措施，通过语音的播报或者通过身份卡上的紧急提示，通知已经下井人员通往指定安全的区域，尽快疏散井下人员撤离，也可以使井下人员的安全得到保障。再其次就是每一个人员所携带的身份卡，它含有芯片可以让主机更好地监控到他们的位置。在人员发生意外事故或者井下的某一区域发生事故时，可以更好地提醒和保障员工的安全，防止他们的生命受到损害。在发生事故时，主机可以快速的确定和查询到在这一区域的人员、姓名、位置以及出现时间等重要信息，以保障在第一时间完成救援。

四、结束语

无线通信可以让人员定位系统能够实现远距离的通信。在发生事故时，可以更及时准确的判断出人员的位置，以及人员的数量和伤亡情况，能够保证井下人员与地面的控制中心建立实施的联系。这样在出现事故时，就可以第一时间准确的进行救援。所以，在我国日前完善的矿业发展中，进行无线通信的定位系统，不仅可以提高生产的效率，还可以对人员安全和生产安全提供更有力的保障。

参考文献：

[1]李睿. 基于ZigBee的矿山井下人员定位系统的设计和研究[D].南华大学，2016.

[2]魏煜欣. 矿山井下人员定位系统中无线通信技术研究与开发[D].湖南大学，2008.

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