煤矿井下应急广播系统信号查线机的设计与应用

煤矿井下应急广播系统信号查线机的设计与应用

李静

342201197908160821 安徽省淮南市 232000

摘要：煤矿井下应急广播通信系统是煤矿井下通信网络的重要组成部分，在维护井下作业秩序、保障作业安全与作业人员生命安全上发挥着重要作用。但是受井下生产条件恶劣的影响，部分信号线路存在受损影响信号传输的风险，这不仅影响应急广播的信号传输，还会给入井职工的生命安全带来很大的威胁。为了减轻检修人员在排查信号中断位置的工作量，我单位设计了一款信号查线机，可以实现快速故障定位的功能。本文就该信号查线机的设计和应用进行论述，有不足之处还请指正。

关键词：应急广播；故障定位；查线机

1 背景概述

由于煤矿井下条件恶劣、巷道布置错综复杂、作业地点分散、人员流动性强，当井下发生突发情况时，矿用应急广播系统能够尽快及时地通知到井下人员撤离危险区域，引导人员有序撤离、科学避险，可最大限度地减少灾害影响，减少人员、财产损失[1]。目前煤矿在遇到需要人员紧急撤离的情况时，通常以电话拨号或手机呼叫方式通知现场人员撤离危险区域或引导人员撤离，但由煤矿井下工作的特殊性，不可能每名井下人员附近都有电话，因而会造成部分地点的部分人员得不到撤离通知，贻误脱险时机,或得不到正确撤离、避险的指挥引导而发生意外[2]。矿用广播系统很好地解决了这一问题。然而，由于煤矿井下生产系统复杂、地质条件恶劣，时常会发生应急广播失灵、接收不到信号的情况，因此各矿都设置专业人员，每天定时对所有应急广播进行全面巡查，防止因应急广播失灵导致危险信号不能及时发出。

2 信号查线机的设计

2.1 故障原因分析

由于煤矿井下环境的复杂多样化，井下环境恶劣的地点所使用的应急广播相关设备会出现各式各样的故障，根据我们在巡查过程中发现故障的记录统计，其中线路故障最为多见，从而造成应急广播线路信号中断，失去相应的作用，不能在危险发生时，发出警报信号。面对这种情况，我与单位相关技术人员经过多次试验及研究，针对我矿所使用应急广播结构及其设计原理，设计开发出了相应的广播线路信号查线机。

该查线机小巧轻便，适宜在井下长距离携带，并且具有较长续航能力，可快速判断线路中相应的故障点，快速查找出故障线路，以便于更加高效便捷的解决相应故障，使得煤矿井下应急广播系统能更好的为煤矿安全生产发挥出相应的作用，保障煤矿安全生产。

2.2 设计原理

该应急广播查线机具有重量轻巧、便于人员携带且续航能力较强的特点，将原有的矿用应急广播内部构造进行优化，排除不需要的线路及构造部件，利用内部本安电池线路进行供电，电池方便更换，设计的充电口充电方便且快捷，充电一次的使用续航能力可以达到五小时以上，且查线机外壳设计有电池开关及相应的电源及信号指示灯，打开电池开关电源指示红灯亮后就可以进入工作模式，在不需要使用的时候可将其关机留待下次使用。

为了方便在查找故障时检修人员之间进行沟通，查线机外壳设计有通话及呼叫按键，在查找故障过程中如线路恢复正常可以实现同本线路其他应急广播之间互相通话，也可同调度控制终端广播系统主机通话。下图为应急广播外观图。

图1 应急广播外观图

3 现场应用

3.1 使用方法

该广播查线机外部设计有两根带有卡爪的外线，将卡爪夹在相应线路上即可测试该线路是否有故障，使用方便。且广播查线机内部结构简单明了，当查线机本身相应部件出现故障时也便于修理及更换。

3.2 使用效果

煤矿井下应急广播系统是一项新兴的煤矿安全系统，在后期维护过程中相关维护成本较大，专业维护人员较少，相应的维护设备缺乏且价格较为昂贵，在该查线机未被设计使用前，一旦井下应急广播出现故障，查找处理故障的过程往往是费时又费力，故障处理效率较差。

针对此项难点，相关工作人员经过对应急广播构造及原理的分析，攻关创新设计出了该广播查线机，为应急广播系统后期的维护及相关设备安装任务提供了强有力的技术支撑，随着该查线机正式广泛投入使用后，极大地提高了广播故障处理效率，以往四、五个人一个班都解决不了的故障如今只需要一两个人就可以很快的查找出故障点并解决故障，故障点判断准确[3]，工作效率明显提高，避免了人工及设备的浪费，为系统后期维护省去了相当的人力及物力，节省支出，降低成本，符合企业健康高效创新的发展理念，保障了煤矿井下应急广播系统的正常运行，为煤矿安全生产添了一份力量。

结束语

近期煤矿井下安全事故频发，通过各类事故的分析情况来看，一氧化碳中毒成为安全事故的主要来源，比如2020年9月27日重庆市松藻煤矿的特大安全事故。我们在井下投入人员精准定位、应急广播和一氧化碳传感器后，可以做到三网融合，当出现一氧化碳等气体超出预警值时，人员定位系统和应急广播系统就会自动报警，提醒附近作业人员按照路线有秩序的离开。本次设计的故障查线机，有利于安全事故的快速解决，有利于煤矿的安全生产，为矿井发展提供技术支持。

作者简介：李静（安徽省淮南市淮河能源集团煤业公司顾桥矿信息中心）

参考文献

[1]徐钊.矿用通讯装置[J].中国新通信,2019(12):15.

[2]张兴辉.应急广播系统在煤矿井下作业中的应用[J].煤矿安全,2018(5):5-7.

[3]刘玉萍.无线传输以太网音视频流的帧重组方法[J].工矿自动化,2019(2):12-14.