礦井人員定位、管理、搜救系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭作為基礎(chǔ)能源，長(zhǎng)期以來為我國的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)做出了巨大貢獻(xiàn)，我國能源消耗的70％來自煤炭，在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。煤礦生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境惡劣，常伴有瓦斯煤塵爆炸、火災(zāi)、水患等自然災(zāi)害，嚴(yán)重地威脅著礦工的生命安全。從大量的案例分析中得出，造成事故的原因是有共性的，除了安全設(shè)施投入不足，從業(yè)人員素質(zhì)較低外，另一個(gè)重要的原因就是：對(duì)下井人員管理措施不力，人員監(jiān)督檢查不到位。 目前煤礦井下普遍存在入井人員管理困難，時(shí)有人數(shù)不清的

2、現(xiàn)象，井上管理人員難以及時(shí)掌握井下人員的動(dòng)態(tài)分布及作業(yè)情況。為了解決這一問題，及時(shí)、有效、準(zhǔn)確掌握進(jìn)出井人數(shù)及井下活動(dòng)范圍，本項(xiàng)目研制開發(fā)了礦井人員定位、管理、救助系統(tǒng)。對(duì)煤礦入井人員進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)和定位，隨時(shí)清楚掌握每個(gè)人員在井下的位置及活動(dòng)軌跡。如果發(fā)生災(zāi)變，還可立即從監(jiān)控計(jì)算機(jī)上查詢事故現(xiàn)場(chǎng)的人員位置分布情況、被困人員數(shù)量、遇險(xiǎn)人員撤退線路等信息，為事故搶險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，也可利用系統(tǒng)的日?？记诠芾砉δ埽瑢?duì)礦井人員進(jìn)行考勤管

3、理。 本項(xiàng)目的產(chǎn)品礦井人員定位、管理、搜救系統(tǒng)是集井下人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理等一體的綜合性運(yùn)用系統(tǒng)。他集合了短距離無線通訊、無線定位算法、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等最前沿的技術(shù)，是目前國內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)、運(yùn)行最穩(wěn)定、設(shè)計(jì)最專業(yè)化的井下定位系統(tǒng)。這一科技成果的實(shí)現(xiàn)，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和日常管理上臺(tái)階以及事故急救帶來了新的契機(jī)。 本人在課題實(shí)施期間先后從事了該系統(tǒng)的功能調(diào)研、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)和系統(tǒng)測(cè)試工

4、作。在參與了以上工作的基礎(chǔ)上，撰寫本論文對(duì)參與的工作總結(jié)如下： 首先，對(duì)本項(xiàng)目的涉及的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了簡(jiǎn)明扼要的介紹，其中對(duì)ZigBee技術(shù)從物理層和MAC(介質(zhì)訪問控制Media Access Control)層兩方面進(jìn)行了重點(diǎn)分析研究；而后又對(duì)本項(xiàng)目采用的RSSI(接收信號(hào)強(qiáng)度指示Received Signal Strength Indication)定位算法進(jìn)行了理論介紹。 其次，對(duì)礦井人員定位、管理、搜救系統(tǒng)的

5、結(jié)構(gòu)方案、實(shí)現(xiàn)功能、工程實(shí)施方案等技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡釋。該系統(tǒng)由定位基站、人員無線定位機(jī)、傳輸接口、總線中繼器、傳輸線纜、地表系統(tǒng)服務(wù)器、避雷保護(hù)器等組成。下井人員攜帶的人員無線定位機(jī)發(fā)出具有身份編號(hào)的無線信號(hào)，被安裝在井下巷道壁上的定位基站接收到；人員信息、時(shí)間信息、地點(diǎn)信息等有關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳到地表系統(tǒng)服務(wù)器；由系統(tǒng)服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成下井人員考勤和定位、各種查詢、綜合管理、數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ堋?最后