论文部分内容阅读
摘要：张集煤矿人员定位交换机使用的电源由于厂家不再供货，导致出现故障无法修复更换。在使用过程中发现此电源箱的充电电路设计存有缺陷，经常出现电池组漏液、起包、损坏，严重影响电源的直流供电及续航时间，况且还需要定期更换电池组，材料成本大大增加。此外，电池漏液还会腐蚀电源箱腔体，使防爆电源箱失去完好性，影响设备使用安全。为解决此难题，我单位在使用监控系统升级改造后的监控分站电源箱进行修旧利废，做为人员定位系统交换机供电电源使用，实践证明，取得良好的效果。
张集矿是淮南矿业集团本土煤矿产量最高、规模最大的矿井之一，也是安徽省首座千万吨特大型矿井、国家瓦斯治理示范基地。按照要求，张集煤矿在井下巷道都安设了人员定位系统，监控队作为监控系统的维护部门，承担着矿井所以人员定位系统管理和维护工作。由于人员定位系统的特殊作用，必须要保证人员定位系统的稳定，为此就要确保定位系统的交换机电源稳定。
1 人员定位系统组成
矿井人员定位系统，是为人员安全所设置的管理系统。煤矿井下人员定位系统又称煤矿井下人员位置监测系统和煤矿井下作业人员管理系统，它集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理于一体，采用RFID远距离识别原理，将每个基站设置读卡点，下井人员和班组实行“一人一卡”制，该卡可视为“上岗凭证”，更可视为下井人员的“护身符”。
系统一般由主机、传输接口、分站、识别卡、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。中心站硬件一般包括传输接口、主机、打印机、UPS电源、投影仪或电视墙、网络交换机、服务器、防火墙和配套设备等。中心站均应采用当时主流技术的通用产品，并满足可靠性、开放性和可维护性等要求。软件部分包括操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。系统及其软件、识别卡、分站、传输接口应符合有关规定，系统中的其他设备应符合国家及行业有关标准的规定，并按照经规定程序批准的图样及文件制造和成套。系统应工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。为确保产品质量，系统应符合有关国家标准和行业标准，取得"MA安全标志"。用于爆炸性环境的设备应优先采用本质安全型，设备之间的输入输出信号应为本质安全信号。
2 人员定位系统的主要功能
2.1位置监测功能
1）系统应具有携卡人员出/人井时刻、出/人重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测功能。
2）系统应具有识别携卡人员出/入巷道分支方向等功能。
3）系统应能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别。
2.2管理功能
1）系统应具有携卡人员人井总数及人员、出/人井时刻、下井工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。
2）系统应具有携卡人员出/人重点区域总数及人员、出/入重点区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有区域超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。
3）系统应具有携卡人员出/A限制区域总数及人员、出/人限制区域时刻、滞留时间等显示、打印、查询、报警等功能。
4）系统应具有特种作业人员等下井、进入重点区域总数及人员、出/人时刻、工作时间显示、打印、查询等功能，具有工作异常人员总数及人员、出/人时刻及工作时间等显示、打印、查询、报警等功能。
5）系统应具有携卡人员下井活动路线显示、打印、查询、异常报警等功能。
6）系统应具有携卡人员卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在区队班组、主要工作地点、每月下井次数、下井时间、每天下井情况等显示、打印、查询等功能。
7）系统应具有按部门、地域、时间、分站、人员等分类查询、显示、打印等功能。
3 交换机电源改造的任务来源
现我矿人员定位交换机使用的电源是淮南市矿用电子技术研究所生产的KDW2.5/24型矿用隔爆不间断电源箱，厂家不再供货，KDW2.5/24存在备件紧缺，出现故障无法修复更换。在使用过程中发现此电源箱的充电电路设计存有缺陷，造成电池组在井下使用2-3个月后就会出现电池组漏液、起包、损坏。影响电源的直流供电及续航时间，每3个月至5个月就必须重新换电池组，加大材料成本。此外，电池漏液还会腐蚀电源箱腔体，使防爆电源箱失去完好性，影响设备使用安全。为解决此难题，我单位在使用监控系统升级改造后的监控分站电源箱进行修旧利废，做为人员定位系统交换机供电电源使用。
4 具体实施方案
4.1结构原理图如下所示
4.2实际操作说明
将原KDW6B1电源箱打开后取出12V及三块21V板后将分站主板上的充电开关打到“开”状态。然后将电源箱本安插头连接线去除，引出24V直流电源给交换机供電。防止蓄电池过充和过放保护电路（KDW6B1型电源箱内部电路有过流过载保护电路），可以很好的保护电池，防止电池损坏。在电池充电充满或者放电放空后，自动切断或者启用充电电路，达到保护电池的作用。
5效果检验与创新点
通过本次改造后可以很好的保护电池，防止电池损坏。在电池充电充满或者放电放空后，自动切断或者启用充电电路，达到保护电池的作用。
本次改造主要使用废旧的旧监控系统的供电保护部分，对人员定位系统交换机电池进行保护，防止电池损坏。在电池充电充满或者放电放空后，自动切断或者启用充电电路，达到保护电池的作用。
（作者单位：淮南矿业集团张集矿）
张集矿是淮南矿业集团本土煤矿产量最高、规模最大的矿井之一，也是安徽省首座千万吨特大型矿井、国家瓦斯治理示范基地。按照要求，张集煤矿在井下巷道都安设了人员定位系统，监控队作为监控系统的维护部门，承担着矿井所以人员定位系统管理和维护工作。由于人员定位系统的特殊作用，必须要保证人员定位系统的稳定，为此就要确保定位系统的交换机电源稳定。
1 人员定位系统组成
矿井人员定位系统，是为人员安全所设置的管理系统。煤矿井下人员定位系统又称煤矿井下人员位置监测系统和煤矿井下作业人员管理系统，它集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理于一体，采用RFID远距离识别原理，将每个基站设置读卡点，下井人员和班组实行“一人一卡”制，该卡可视为“上岗凭证”，更可视为下井人员的“护身符”。
系统一般由主机、传输接口、分站、识别卡、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。中心站硬件一般包括传输接口、主机、打印机、UPS电源、投影仪或电视墙、网络交换机、服务器、防火墙和配套设备等。中心站均应采用当时主流技术的通用产品，并满足可靠性、开放性和可维护性等要求。软件部分包括操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。系统及其软件、识别卡、分站、传输接口应符合有关规定，系统中的其他设备应符合国家及行业有关标准的规定，并按照经规定程序批准的图样及文件制造和成套。系统应工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。为确保产品质量，系统应符合有关国家标准和行业标准，取得"MA安全标志"。用于爆炸性环境的设备应优先采用本质安全型，设备之间的输入输出信号应为本质安全信号。
2 人员定位系统的主要功能
2.1位置监测功能
1）系统应具有携卡人员出/人井时刻、出/人重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测功能。
2）系统应具有识别携卡人员出/入巷道分支方向等功能。
3）系统应能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别。
2.2管理功能
1）系统应具有携卡人员人井总数及人员、出/人井时刻、下井工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。
2）系统应具有携卡人员出/人重点区域总数及人员、出/入重点区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有区域超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。
3）系统应具有携卡人员出/A限制区域总数及人员、出/人限制区域时刻、滞留时间等显示、打印、查询、报警等功能。
4）系统应具有特种作业人员等下井、进入重点区域总数及人员、出/人时刻、工作时间显示、打印、查询等功能，具有工作异常人员总数及人员、出/人时刻及工作时间等显示、打印、查询、报警等功能。
5）系统应具有携卡人员下井活动路线显示、打印、查询、异常报警等功能。
6）系统应具有携卡人员卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在区队班组、主要工作地点、每月下井次数、下井时间、每天下井情况等显示、打印、查询等功能。
7）系统应具有按部门、地域、时间、分站、人员等分类查询、显示、打印等功能。
3 交换机电源改造的任务来源
现我矿人员定位交换机使用的电源是淮南市矿用电子技术研究所生产的KDW2.5/24型矿用隔爆不间断电源箱，厂家不再供货，KDW2.5/24存在备件紧缺，出现故障无法修复更换。在使用过程中发现此电源箱的充电电路设计存有缺陷，造成电池组在井下使用2-3个月后就会出现电池组漏液、起包、损坏。影响电源的直流供电及续航时间，每3个月至5个月就必须重新换电池组，加大材料成本。此外，电池漏液还会腐蚀电源箱腔体，使防爆电源箱失去完好性，影响设备使用安全。为解决此难题，我单位在使用监控系统升级改造后的监控分站电源箱进行修旧利废，做为人员定位系统交换机供电电源使用。
4 具体实施方案
4.1结构原理图如下所示
4.2实际操作说明
将原KDW6B1电源箱打开后取出12V及三块21V板后将分站主板上的充电开关打到“开”状态。然后将电源箱本安插头连接线去除，引出24V直流电源给交换机供電。防止蓄电池过充和过放保护电路（KDW6B1型电源箱内部电路有过流过载保护电路），可以很好的保护电池，防止电池损坏。在电池充电充满或者放电放空后，自动切断或者启用充电电路，达到保护电池的作用。
5效果检验与创新点
通过本次改造后可以很好的保护电池，防止电池损坏。在电池充电充满或者放电放空后，自动切断或者启用充电电路，达到保护电池的作用。
本次改造主要使用废旧的旧监控系统的供电保护部分，对人员定位系统交换机电池进行保护，防止电池损坏。在电池充电充满或者放电放空后，自动切断或者启用充电电路，达到保护电池的作用。
（作者单位：淮南矿业集团张集矿）