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礦安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)
煤礦安防系統(tǒng)主要有煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，最早有重慶安全儀器廠五路瓦斯報警器，西安100點，KJ1-4等產(chǎn)品，后來發(fā)展較好的有KJ95、KJ38、KJ66、KJ101等。比較知名的廠家是天地公司常州分公司(原煤科院常州自動化所)、北京陽光金力公司、北京仙島公司等。這些公司不僅有煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，還有與其配套的視頻監(jiān)測系統(tǒng)，同時還生產(chǎn)其他有關(guān)安全和自動化產(chǎn)品。
目前較先進的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)主要包括：瓦斯、溫度、風(fēng)速、一氧化碳、負壓等傳感器，加上設(shè)備開停傳感器及設(shè)備斷電儀所組成。一般都是通過分站傳輸系統(tǒng)到地面主站。設(shè)備開停顯示在調(diào)度模擬或大屏幕(一般和視頻監(jiān)測系統(tǒng)融合)，凡是合法生產(chǎn)的有瓦斯的礦井，都必須安裝煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)。
煤礦人員與設(shè)備定位管理系統(tǒng)
目前發(fā)展勢頭正旺的是煤礦人員與設(shè)備管理系統(tǒng)。由于監(jiān)管力度不斷加強，大中型煤礦和眾多鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦均已大量裝備了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，有效地遏制了重大瓦斯煤塵爆炸事故的發(fā)生。生產(chǎn)安全的核心是人的安全。煤礦需要利用相應(yīng)的礦井人員定位設(shè)備，全天候?qū)γ旱V入井人員進行實時自動跟蹤，隨時掌握每個員工在井下的位置及活動軌跡、全礦井下人員的位置分布情況。
礦用人員定位系統(tǒng)是集井下人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理等于一體的綜合性應(yīng)用系統(tǒng)。這一產(chǎn)品的出現(xiàn)，為煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)、日常管理以及事故急救帶來可靠指揮依據(jù)。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局政策法規(guī)司有關(guān)負責(zé)人在08年初提出，為加強煤礦安全生產(chǎn)，今后將進一步推廣和完善煤礦井下人員定位系統(tǒng)。
礦用人員定位跟蹤系統(tǒng)以標示卡為基本采集單位，完成對下井者地理信息和工作信息的采集、存儲、處理、顯示和打印，同時可以對各種異常狀態(tài)進行預(yù)警、報警。系統(tǒng)主要由標識卡、讀卡器、人員檢測分站、通信接口、服務(wù)器、打印機等組成。從結(jié)構(gòu)上劃分，人員定位跟蹤系統(tǒng)主要包括主站、分站和移動分站。主站模塊既是系統(tǒng)的信息處理中心，又是用戶的信息獲取源。從各種總線傳輸匯總的數(shù)據(jù)，經(jīng)過主站模塊完成數(shù)據(jù)篩選、信息存儲、異常處理后，與用戶進行信息交流;分站模塊包括各種基站、讀卡器和標示卡，共同形成一個動態(tài)信息采集監(jiān)控區(qū)，并通過一定的信息傳送方式，將數(shù)據(jù)匯總至主站模塊。從功能上劃分，人員定位跟蹤系統(tǒng)基本功能包括實時數(shù)據(jù)采集與存儲、井下人員的電子考勤、動態(tài)定位、地圖管理、歷史路徑查詢與顯示、數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)、報表生成，以及報警提示井下人員進入危險區(qū)域及限制區(qū)域，礦難時提供井下人員搜救幫助等功能。
目前生產(chǎn)礦用人員定位系統(tǒng)的廠家有：上海數(shù)傳信息科技有限公司、中電廣通股份有限公司、太原海斯特電子有限公司等。
在無線技術(shù)基礎(chǔ)上的煤礦井下人員定位系統(tǒng)經(jīng)歷了三個主要階段，前兩個階段都采用RFID技術(shù)。與其他識別技術(shù)相比，RFID技術(shù)具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等優(yōu)點。但是這種技術(shù)的讀卡器價格昂貴，如果要實現(xiàn)人員位置的密集跟蹤，系統(tǒng)造價將難以承受。而人員檢測與管理系統(tǒng)作為一個綜合性系統(tǒng)，與安全監(jiān)控系統(tǒng)具有同等重要性，若只實現(xiàn)小范圍的人員檢測，難以體現(xiàn)其價值，更難以發(fā)揮其應(yīng)用前景。
隨著現(xiàn)代傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)走向成熟，并在多個領(lǐng)域有成功應(yīng)用。因此，基于WSN技術(shù)的第三代人員定位跟蹤系統(tǒng)成為近年來的研究熱點。WSN由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成一個自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。
WSN家族非常龐大，包含多個協(xié)議族。根據(jù)煤礦應(yīng)用的特點，第三代人員定位跟蹤系統(tǒng)不約而同地把研究的焦點取在Zigbee標準上。Zigbee是基于IEEE 802.15.4無線標準研制開發(fā)的關(guān)于組網(wǎng)、安全和應(yīng)用軟件等方面的技術(shù)標準。完整的Zigbee協(xié)議套件由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用會聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。
應(yīng)用匯聚層是把不同的應(yīng)用映射到Zigbee網(wǎng)絡(luò)上，主要包括安全屬性設(shè)置和多個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的匯聚等功能;網(wǎng)絡(luò)層則可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自組織和自維護，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的維護成本。Zigbee技術(shù)具有低功耗、短時延、低速率、近距離、低成本、大容量、高安全性、免執(zhí)照頻段等特點，因此在短距離無線通信領(lǐng)域有著較大的優(yōu)勢。而煤礦巷道在空間上本身具有局限性，若采用基于Zigbee技術(shù)的低成本傳感器密集分布，將為當前的井下人員跟蹤帶來質(zhì)的飛躍。
目前人員定位發(fā)展很快開始由人員考勤后發(fā)展為人員管理，最后發(fā)展為人員設(shè)備管理和雙向通訊。
除了安全監(jiān)測系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)之外，煤礦安防應(yīng)用中，還有一些比較重要的系統(tǒng)，如：水泵自動化系統(tǒng)、風(fēng)機監(jiān)測系統(tǒng)，平巷機車安全運輸系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都和礦工的生命安全緊密聯(lián)系在一起。
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