基于人员定位系统的煤炭盗采监测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于人员定位系统的煤炭盗采监测方法，该方法涉及人员定位、 无线通信和数据处理等领域。
【背景技术】
[0002] 煤炭是我国主要能源，约占一次能源70%。煤炭行业是高危行业，瓦斯、水灾、火 灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。另外，事故调查表明，煤炭生产中超层越界盗采 引发的死亡事故，在煤矿事故中占有较大的比例。
[0003] 煤炭盗采具有隐蔽性强、发现难、监管难等特点。为及时发现和监管，一些地方管 理部门向私营小煤矿派驻矿人员、进行监督检查。但由于矿主收买、驻矿监督检查人员业务 能力和责任心差等原因，没有能及时发现和遏制盗采、进而酿成一起起死亡事故。因此，急 需研宄防止煤炭盗采的自动检测技术，避免人工监管的各种人为因素，进一步强化盗采监 管，遏制盗采事件发生，保护国家煤矿资源，防止由盗采引起的伤亡事故。
【发明内容】
[0004] 本发明提出了一种基于人员定位系统的煤炭盗采监测方法。所述方法是在煤矿建 立井下人员定位系统的基础上实现的，通过对井下人员的人数和位置等信息的处理，实现 对煤炭盗采的监测，具体内容包括：
[0005] 1.实现有人作业地点及行运人巷道的人员定位无线信号全覆盖，实时采集监测井 下人员定位系统的井下人员数量和位置信息，当监测到识别卡常时间无法通信联系或实时 监测到井下作业人员少于入井人员时，发出煤炭盗采报警信号。
[0006] 2.在矿井出入口安装读卡分站，准确记录下井与出井人员信息及数量，获得当前 矿井井下实时总人数M ;当定位系统超过阈值时间TA无法定位某个识别卡，则标记此识别 卡为失联状态；设定阈值CA，当失联卡数量N大于C A，发出煤炭盗采报警信号。
[0007] 3.在矿井出入口安装读卡分站，准确记录下井与出井人员信息及数量，获得当前 矿井井下实时总人数M ;当定位系统超过阈值时间TA无法定位某个识别卡，则标记此识别 卡为失联状态；设定阈值CB，当失联卡数量N满足| ，发出煤炭盗采报警信号。
[0008] 4.对于精确定位的人员定位系统，实时监测识别卡位置，当监测到超过阈值时间 TD某识别卡移动半径不超过定位精度值或设定值时，标记此识别卡为静止卡；设定阈值C D， 当被标记为静止卡的数量ND超过阈值CD时，发出煤炭盗采报警信号。
[0009] 5.对于精确定位的人员定位系统，实时监测识别卡位置，当监测到超过阈值时间 TD某识别卡移动半径不超过定位精度值或设定值时，标记此识别卡为静止卡；设定阈值c F， 井下总人数为M，当被标记为静止卡的数量ND满足| &时，发出煤炭盗采报警信号。
[0010] 6.参考识别卡佩带人员的工种和规定工作地点信息，当所属工种属于固定职守岗 位，且当前所在位置为其规定工作地点时，不将此识别卡标记为静止卡。
【附图说明】
[0011] 图1基于人员定位系统的煤炭盗采监测系统示意图。
[0012] 图2基于人员定位系统的煤炭盗采监测系统报警工作流程示意图。
[0013] 图3数据分析流程示意图。
【具体实施方式】
[0014] 所述基于基于人员定位系统的煤炭盗采监测方法通过煤炭盗采监测系统实现，系 统组成如图1所示，主要包括：
[0015] 1.定位卡（101)，由井下工作人员随时携带，具有与读卡分站的主动无线通信功 能，内置电池容量应能保证定位卡正常工作2周以上。
[0016] 2.井下读卡分站（102)，安装于井下有人作业地点及行运人巷道内，分站安装间 隔距离不应大于定位卡与读卡分站通信距离的2倍，实现读卡分站间人员定位无线信号的 全覆盖，采用固定电源供电，采用本质安全电路设计或具有隔爆外壳，符合煤矿井下防爆要 求。
[0017]3.矿井出入口读卡分站（103)，安装于矿井出入口，较井下读卡分站具有更高的 灵敏度，防止对定位卡的错读漏读。
[0018] 4.交换机（104);负责所有读卡分站数据的与井上设备的数据交换。
[0019] 5.定位服务器（105)，负责接收各读卡分站上传的定位卡定位相关的数据，直接 或参考上报数据的读卡分站位置通过计算间接获得定位卡位置，并将获得的位置数据与时 间进行存储；同时为定位系统监控主机（106)或监测服务器（107)提供井下人员定位相关 的信息服务，并提供历史数据查询服务。
[0020] 6.定位系统监控主机（106);，通过地理信息系统平台实现井下巷道地图等地理 信息的显示，生产管理人员可通过定位系统监控主机实时获得井下人员数量、身份及位置 信息，从定位服务器调取统计考勤记录及历史位置信息等。
[0021] 7.监测服务器（107);负责接收定位服务器（105)通过互联网或煤炭专网上传的 煤矿井下人员的位置信息，并对位置信息进行监测处理和存储，根据监测结果向监控主机 (108)发出煤炭盗采报警信号，并为监控主机（108)用户提供查询调取服务。
[0022] 8.监控主机（108);具有声光报警功能，当接收到监测服务器发送的煤炭盗采报 警信号后声光报警，生产监督管理人员通过监控主机查看煤矿生产人员管理情况和煤炭盗 采报警详情。
[0023] 监测系统报警工作过程如图2所示：
[0024] 1. (201)定位卡通过无线通信方式向邻近的读卡分站发送自身身份信息和与定位 相关的其它信息信号，对于具有自身主动定位功能的定位卡可直接发送自身的实时位置信 息。
[0025] 2. (202)读卡分站接收定位卡发送的信息信号，并将信息通过有线网络通信方式 发送给交换机。
[0026] 3. (203)交换机将读卡分站发送来的信息转发给定位服务器。
[0027] 4. (204)定位服务器接收由各读卡分站发送来的信息，解析信息。对于具有主动 定位功能的定位卡信息可直接解析获得定位卡位置；对于不具有主动定位功能的定位卡信 息，则需参考上报数据的读卡分站位置及信号场强等信息通过计算间接获得定位卡位置。
[0028] 5. (205)定位服务器将获得的位置数据与时间进行存储；同时将井下人员数量及 定位相关的数据转发给定位系统监控主机和监测服务器。
[0029] 6. (206)监测服务器通过互联网或煤炭专网远程接收定位服务器上传的井下人员 数量及定位相关的信息，解析获得所需数据，将监控主机所需的数据转发，并对数据进行分 析，当数据满足设定条件时发出煤炭盗采报警信号。
[0030] 7. (207)监控主机接收监测服务器井下人员数量及定位相关的信息，当接收到煤 炭盗采报警信号时，声光报警，提示生产监督管理人员查看煤炭盗采报警详情，并作出相应 的处理措施。
[0031] 监测服务器数据处理流程如图3所示：
[0032] 1. (301)设定失联卡数量的差值阈值CA或比例阈值CB，CA、（；设定需参考该煤 矿平均井下人员总数M和采掘工作面总数n，一般可设定
【主权项】
1. 一种基于人员定位系统的煤炭盗采监测方法，在煤矿建立井下人员定位系统，其特 征在于：实现有人作业地点及行运人巷道的人员定位无线信号全覆盖，实时采集监测井下 人员定位系统的井下人员数量和位置信息，当监测到识别卡常时间无法通信联系或实时监 测到井下作业人员少于入井人员时，发出煤炭盗采报警信号。
2. 如权利要求1所述的监测方法，其特征在于：在矿井出入口安装读卡分站，准确记录 下井与出井人员信息及数量，获得当前矿井井下实时总人数M ;当定位系统超过阈值时间Ta 无法定位某个识别卡，则标记此识别卡为失联状态；设定阈值匕，当失联卡数量N大于Ca，发 出煤炭盗采报警信号。
3. 如权利要求1所述的监测方法，其特征在于：在矿井出入口安装读卡分站，准确记 录下井与出井人员信息及数量，获得当前矿井井下实时总人数M ;当定位系统超过阈值时 间Ta无法定位某个识别卡，则标记此识别卡为失联状态；设定阈值CB，当失联卡数量N满足 ，发出煤炭盗采报警信号。 M
4. 如权利要求1所述的监测方法，其特征在于：对于精确定位的人员定位系统，实时 监测识别卡位置，当监测到超过阈值时间Td某识别卡移动半径不超过定位精度值或设定值 时，标记此识别卡为静止卡；设定阈值C D，当被标记为静止卡的数量Nd超过阈值C D时，发出 煤炭盗采报警信号。
5. 如权利要求1所述的监测方法，其特征在于：对于精确定位的人员定位系统，实时 监测识别卡位置，当监测到超过阈值时间Td某识别卡移动半径不超过定位精度值或设定值 时，标记此识别卡为静止卡；设定阈值(；，井下总人数为M，当被标记为静止卡的数量N d满足 N i > Cf时，发出煤炭盗采报警信号。 M
6. 如权利要求4或5所述的监测方法，其特征在于：参考识别卡佩带人员的工种和规 定工作地点信息，当所属工种属于固定职守岗位，且当前所在位置为其规定工作地点时，不 将此识别卡标记为静止卡。
【专利摘要】本发明公开了一种基于人员定位系统的煤炭盗采监测方法，本监测方法通过利用煤矿已广泛使用的人员定位技术，通过人员定位系统采集井下作业人员的数量及位置数据，实时分析数据，当数据异常的情况符合报警条件时，则自动发出煤炭盗采报警信号。本监测方法充分考虑了煤矿井下作业人员的活动特点，可较为准确地判定煤矿存在的煤炭盗采现象，实施简单，可避免人工监管的各种人为因素，遏制盗采事件发生，保护国家煤矿资源。
【IPC分类】E21F17-00, E21F17-18
【公开号】CN104832213
【申请号】CN201510224581
【发明人】孙继平, 刘毅
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月6日