井下人員定位系統(tǒng)與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)孫繼平博士教授博士生導(dǎo)-免費(fèi)閱讀
【正文】 機(jī)器人采用電機(jī)驅(qū)動，因此既要滿足電機(jī)驅(qū)動功率，又要滿足本質(zhì)安全防爆要求，是比較棘手的問題。 遙控問題 煤礦井下無線傳輸衰減大，因此，無線遙控要解決遙控距離短、巷道彎曲和分支影響大等問題。 當(dāng)井下發(fā)生瓦斯突出事故或通風(fēng)系統(tǒng)故障時，進(jìn)風(fēng)巷也會瓦斯超限，非防爆或失爆的選煤設(shè)備將是引爆瓦斯的火源。 大功率潛水泵 在條件許可的情況下，井下排水設(shè)備宜選用大功率潛水泵，將供電控制設(shè)備設(shè)置在地面，避免非潛水泵及其供電控制設(shè)備進(jìn)水停止工作，影響排水。 當(dāng)煤與瓦斯突出時，在突出壓力的作用下，瓦斯可進(jìn)入進(jìn)風(fēng)大巷等，設(shè)置在進(jìn)風(fēng)大巷和井底車場的架線電機(jī)車和礦用一般型電氣設(shè)備的電火花和危險溫度會引爆瓦斯。 煤礦井下常用的特殊型電氣設(shè)備有礦燈、蓄電池電機(jī)車等。 增安型防爆電氣設(shè)備的安全性低于本質(zhì)安全型和隔爆型，不得用于總回風(fēng)巷、主要回風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷、工作面和工作面進(jìn)回風(fēng)巷。 隔爆型防爆電氣設(shè)備的安全性僅次于本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備，可用于煤礦井下各種場所。 而其他電氣設(shè)備當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到斷電濃度后必須停電。 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的防爆原理是 ：通過限制電氣設(shè)備電路的各種參數(shù)，或采取保護(hù)措施來限制電路的火花放電能量和熱能，使其在正常工作和規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃周圍環(huán)境的爆炸性混合物，從而實(shí)現(xiàn)了電氣防爆。 例如： “ Exd ibⅠ ” 表示是 Ⅰ 類隔爆兼本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備 。 用于煤礦井下爆炸性環(huán)境的電氣設(shè)備必須是礦用防爆型電氣設(shè)備。 2022年引爆瓦斯火源分析 2022年 全國發(fā)生一次死亡 10人以上重特大瓦斯爆炸事故 15起。 該礦由于供電系統(tǒng)不可靠，造成停電、進(jìn)而造成局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)、掘進(jìn)工作面瓦斯積聚；送電后，電火花引起瓦斯爆炸。 （ 5） 礦調(diào)度室應(yīng)設(shè)置顯示設(shè)備 ，顯示井下人員位置等。 基于 RFID的煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)，宜設(shè)置 2臺以上分站或天線，以便判別攜卡人員的運(yùn)動方向。 若事故時，系統(tǒng)不被完全破壞，還可在事故后2小時內(nèi)（系統(tǒng)有 2小時備用電源），掌握被困人員的流動情況。 （ 4）加強(qiáng)特種作業(yè)人員管理 。 主機(jī)主要用來接收監(jiān)測信號、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及處理、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機(jī)對話、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。 因此， GPS不能用于煤礦井下。 （ 8）救護(hù)隊?wèi)?yīng)裝備礦井救災(zāi)通信系統(tǒng)。 用于煤礦井下的通信設(shè)備必須是防爆型電氣設(shè)備，在電纜和光纜上傳輸?shù)男盘柋仨毷潜举|(zhì)安全型信號。 （ 3）煤礦必須裝備礦用調(diào)度通信系統(tǒng)。 最終被困 69人成功獲救。 因此，嚴(yán)禁用礦用 IP電話通信系統(tǒng)替代礦用調(diào)度通信系統(tǒng)。 礦井救災(zāi)通信系統(tǒng) 礦井救災(zāi)通信系統(tǒng)一般由礦用本質(zhì)安全型防爆移動臺、礦用防爆基站（含話機(jī)）、礦用防爆基站電源（可與基站一體化）、地面基站通信終端、電纜（或光纜）等組成，如圖 3所示。 礦井移動通信系統(tǒng) 礦井移動通信系統(tǒng)一般由礦用本質(zhì)安全型防爆手機(jī)、礦用防爆基站、系統(tǒng)控制器、調(diào)度臺、電源、電纜（或光纜）等組成，如圖 2所示。 礦用調(diào)度通信系統(tǒng)不需要煤礦井下供電，因此，系統(tǒng)抗災(zāi)變能力強(qiáng)。 2 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 《 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局國家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險 “ 六大系統(tǒng) ” 的通知（安監(jiān)總煤裝 [2022]146號） 》 要求煤礦要按照在災(zāi)變期間能夠通知人員撤離和實(shí)現(xiàn)與避險人員通話的要求，進(jìn)一步建設(shè)完善礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。井下人員定位系統(tǒng)與 通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 孫繼平 博士 教授 博士生導(dǎo)師 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）副校長 1 引言 2 井下人員定位系統(tǒng) 3 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 4 煤礦電氣安全 5 煤礦物聯(lián)網(wǎng)及其在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用 1 引言 《 國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知（國發(fā) [2022]23號） 》 要求煤礦和非煤礦山要安裝 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 井下人員定位系統(tǒng) 緊急避險系統(tǒng) 壓風(fēng)自救系統(tǒng) 供水施救系統(tǒng) 通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)等技術(shù)裝備 我在國家安監(jiān)總局 2022年第 9期視頻專題講座上，與大家共同研究了煤礦井下安全避險 “ 六大系統(tǒng) ” 中的第 1個系統(tǒng) 礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 。 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)又稱礦井通信系統(tǒng)，是煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度、安全避險和應(yīng)急救援的重要工具。 當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或故障停電等，不會影響系統(tǒng)正常工作。 系統(tǒng)控制器 移 動 臺 … 基站 基站 調(diào)度臺 … 基站 移 動 臺 移 動 臺 移 動 臺 移 動 臺 移 動 臺 … … … … … 圖 2 礦井移動通信系統(tǒng) 礦用本質(zhì)安全型防爆手機(jī)實(shí)現(xiàn)聲音信號與無線電信號轉(zhuǎn)換，具有通話、來電提示、撥號、短信等功能，部分本安防爆手機(jī)還具有圖像功能。 礦用本質(zhì)安全型防爆移動臺實(shí)現(xiàn)聲音信號與無線電信號轉(zhuǎn)換，具有通話、呼叫、來電提示等功能。 系統(tǒng)作用 礦井通信系統(tǒng)的作用是： （ 1）煤礦井下作業(yè)人員可通過通信系統(tǒng)匯報安全生產(chǎn)隱患、事故情況、人員情況等，并請求救援等。 現(xiàn)存問題 礦井通信系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)、緊急避險、應(yīng)急救援的重要工具。 用于煤礦井下的調(diào)度電話必須是礦用本質(zhì)安全型防爆電話。 系統(tǒng)應(yīng)具有擴(kuò)音廣播功能，宜具有顯示功能。 （ 9）完善管理制度，制定事故應(yīng)急預(yù)案，在發(fā)生災(zāi)變時迅速通知井下人員撤離避險。 目前煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)主要采用 RFID技術(shù)。 系統(tǒng)作用 煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)在遏制超定員生產(chǎn)、事故應(yīng)急救援、領(lǐng)導(dǎo)下井帶班管理、特種作業(yè)人員管理、井下作業(yè)人員考勤等方面發(fā)揮著重要作用。 通過對瓦斯檢查員等特種作業(yè)人員巡檢路徑及到達(dá)時間監(jiān)測，及時掌握檢查員等特種作業(yè)人員是否按規(guī)定的時間和線路巡檢。 在事故后 7天內(nèi)（識別卡電池至少工作 7天），若識別卡不被破壞，可通過手持設(shè)備測定被困人員和尸體大致位置，以便及時搜救和清理。 （ 2） 巷道分支處應(yīng)設(shè)置分站 ，并能滿足監(jiān)測攜卡人員出 /入方向的要求。 （ 6） 各個人員出入井口應(yīng)設(shè)置檢測識別卡工作是否正常和唯一性檢測的裝置 ，并提示攜卡人員本人及有關(guān)人員。 因此，加強(qiáng)礦井供電和電氣設(shè)備管理，建立安全可靠的供電系統(tǒng)，確保供電可靠、通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、防爆電氣設(shè)備防爆性能完好、不產(chǎn)生引爆（燃）周圍可燃性氣體的電火花及危險溫度等是瓦斯防治的重要措施之
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