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)人員井下定位及動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)的簡稱。井下人員定位系統(tǒng)以現(xiàn)代無線電編碼通訊技術(shù)（RFID）為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代無線電通訊技術(shù)中的信令技術(shù)及無線發(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)人員定位分站的無線收發(fā)數(shù)據(jù)板將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送；人員隨身攜帶的KGE26標(biāo)識卡進(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)識卡不工作），同時將加密的載有目標(biāo)識別碼的信息經(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)識卡發(fā)來的載波信號，經(jīng)分站主板接收處理后，提取出目標(biāo)識別碼通過通過DPSK或RS485遠(yuǎn)距離通訊線送地面監(jiān)控計算機，完成礦井人員自動跟蹤定位管理。：系統(tǒng)人員定位分站的無線收發(fā)數(shù)據(jù)板將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送；人員隨身攜帶的KGE26標(biāo)識卡進(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)識卡不工作），同時將加密的載有目標(biāo)識別碼的信息經(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)識卡發(fā)來的載波信號，經(jīng)分站主板接收處理后，提取出目標(biāo)識別碼通過通過DPSK或RS485遠(yuǎn)距離通訊線送地面監(jiān)控計算機，完成礦井人員自動跟蹤定位管理。
2、井下人員定位系統(tǒng)具體應(yīng)用
1）定員管理
(1)實時統(tǒng)計考勤與井下人車查詢功能：提供下井統(tǒng)計與報告、位置報告、工作時間報告等。
(2)安全保障功能：實現(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)人員丟失即時報警或發(fā)現(xiàn)井下人員超過規(guī)定時間，自動報警提示并提供相關(guān)人員的名單等。
2）應(yīng)急救援
(1)事故救援：可對事故現(xiàn)場被埋人員進(jìn)行搜尋和定位，與其進(jìn)行簡單通信，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)視頻實時監(jiān)控：可裝備帶圖像編碼的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機，對采礦現(xiàn)場進(jìn)行實時高清晰度圖像監(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、準(zhǔn)確的將井下各個區(qū)域人員和移動設(shè)備情況動態(tài)反映到地面計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握井下人員和移動設(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、每個礦工入井、出井時間及運動軌跡，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，救援人員可以根據(jù)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，及時掌握事故地點的人員和設(shè)備信息，也可以通過求救人員發(fā)出呼救信號，進(jìn)一步確定人員位置及數(shù)量，及時采取相應(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，而我國射頻識別技術(shù)起步較晚。上世紀(jì)８０年代后期，隨著各項技術(shù)的進(jìn)步，基于礦井下的人員定位系統(tǒng)在我國的應(yīng)用逐步得到推廣。我國先后從波、法、德、英、美等國批量引進(jìn)了安全監(jiān)控系統(tǒng)并裝備了部分煤礦，如美國的ＳＣＡＤＡ系統(tǒng)、英國的ＭＩＮＯＳ系統(tǒng)、德國的ＴＦ２００系統(tǒng)、法國的ＣＴＴ６３／４０／ｕ系統(tǒng)、加拿大森透里昂系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在我國煤炭 行業(yè) 中發(fā)揮了作用，也為我國研制人員監(jiān)控系統(tǒng)提供了很好的借鑒。我國在引進(jìn)外國設(shè)備的同時，消化、吸收了制造技術(shù)，結(jié)合我國煤礦的實際情況，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，這些我國自主研制的定位系統(tǒng)在我國煤礦已經(jīng)大批使用，有的系統(tǒng)已達(dá)到國際先進(jìn)水平?；诨て髽I(yè)安全管理的人員定位系統(tǒng)并不多見?？傮w來說國內(nèi)井下人員定位系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段。
第一階段：主要是從國外引進(jìn)現(xiàn)成井下人員定位產(chǎn)品，但由于其價格昂貴，維護(hù)費用高，只在山西少數(shù)幾個大型煤礦試用，基本沒有推廣。
第二階段：我國自主開發(fā)的第一代井下人員定位系統(tǒng)。我國自主開發(fā)的第一代井下人員定位系統(tǒng)主要以無緣射頻識別技術(shù)為主，給每個井下工作人員配發(fā)一張無源卡，每次經(jīng)過井下基站時需要工人自己拿到井下閱讀基站上進(jìn)行識別，或在井下巷道中做一個大型無線感應(yīng)線圈，讓井下人員從中鉆過去，實現(xiàn)井下數(shù)據(jù)交換。這種方式的優(yōu)點是系統(tǒng)開發(fā)簡單，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)煤礦試運行后反被淘汰。
第三階段：我國自主研發(fā)的新型有源井下人員定位系統(tǒng)。隨著我國射頻識別技術(shù)的日趨發(fā)展。我們在射頻識別系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)逐步跟上了國際水平，因此，我國自主開發(fā)的新型有源井下人員定位系統(tǒng)也已經(jīng)達(dá)到國際水平。我國現(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，解決多人同時經(jīng)過井下同意射頻閱讀基站的人員堵塞和數(shù)據(jù)沖突問題，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和實用性。
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