辛安矿人员唯一性检测智能化研究与应用
针对落实2022 版《煤矿安全规程》《煤矿井下人员定位系统安全标志检验方案》（试行）等文件要求，在冀中能源峰峰集团辛安矿推广应用人员唯一性检测装置。该装置集成人脸识别、标识卡检测、门禁闸机、井口大屏显示、现场抓拍等功能，对井口出入人员进行唯一性检测。规范和保证矿工下井考勤的唯一性和准确性，提高矿井安全管理水平，最终实现井口唯一性检测。
建设高效、高产的现代化煤矿管理系统是每个煤矿管理者所追求的目标，科学的管理方式以及高科技产品的应用，是煤矿管理中不可或缺的手段。根据国家《煤矿安全规程》第五百零五条规定：人员位置监测系统应当具备检测标识卡是否正常和唯一性的功能。人员唯一性检测智能化是基于生物识别及精准定位技术，实时对进入特定地点的人员进行实时生物识别和定位标签卡识别，通过双重身份验证确保人员的唯一性，杜绝替代卡、多带卡等违规现象发生，进一步提高管理，精确掌控升入井人员统计，确保唯一性、稳定性、可靠性、精准性，实现人员升入井精准管控，为煤矿落实唯一性检测系统、严格入井人员标识卡管理提供依据。
本文以峰峰集团辛安矿为研究对象，分析该矿人员定位系统中井口唯一性检测功能存在的问题，开展人员唯一性检测智能化研究总体设计及应用管理，通过将该系统进行应用测试管理，验证了该系统的可靠性及稳定性，解决了人员出入井口唯一性检测难题，为实现煤矿精细化管理奠定了基础。
唯一装置架构示意图
人员入井唯一性检测存在问题分析
目前，煤矿统计入井人数主要有以下几种方式：矿灯领灯卡、井口入井卡、虹膜考勤、人员定位系统等，虽然采取了多种手段对入井人员进行监测和统计，但是各系统相互独立，不能实现数据资源共享，对比工作量大，很难有效杜绝多带卡、替代卡的现象，导致井下人员数量统计不准确，不能为领导决策提供准确可靠的信息。
因此，为了更好的实现出入井人员唯一性检测，采用先进的生物识别技术，通过井口人脸、虹膜识别系统，进行出入井矿工的身份唯一性确认，杜绝替代打卡情况出现，并通过与煤矿井下人员定位系统对接，绑定人员定位卡号，避免本人签到后不下井。矿井人员唯一性检测智能化系统依托于网络技术、云技术等，运用科学的管理手段进行人员身份的确认并给出统计报表，准确的统计下井人员数量及身份信息，适用于煤矿进行综合监控。
唯一性检测装置功能介绍
（一）唯一性检测装置设备组成
唯一性检测装置：由KJ602-F2 读卡分站、不锈钢通道门、摄像机、显示屏、工控机、RFID 天线、RFID 读卡器、唯一性识别处理器、唯一性识别雷达、补光射灯、三色报警灯等组成。
（二）系统功能与原理
标识卡或信息矿灯内，具有UWB 定位卡和RFID 卡两种功能。通过设定，将UWB 定位卡与RFID 卡组合使用。当人员通过唯一性检测装置时，UWB 定位卡和RFID 卡显示信息不一致则无法通过唯一性装置。
人员入井前，提前读取UWB 定位卡功能是否正常，以确保人员入井后UWB 定位卡可正常工作。被井口KJ602-F2 读卡器（或唯一性装置内自带的读卡读头）读到RFID 标识卡后，确定RFID 标识卡正常后，则进行唯一性相关判断。再经过人脸识别，确定人与UWB 定位卡和RFID 卡的一致性后方可入井。不一致不可入井，根据识别结果产生未带卡告警、多带卡告警、人卡不一致告警等相关报警，具体判断原理如下：
1.多卡告警：人员进入唯一性装置后，先进行多卡判断；唯一性装置先读取RFID 卡，若设置时间内（软件中可设置）读到多张卡，则直接播报多卡告警，同时唯一性装置的显示屏显示多卡告警，闸机不开。
2.人卡不一致告警：若读到1 张RFID 卡，则识别摄像机将识别到的人脸信息与人员UWB 定位卡号信息比对；若不一致则播报人卡不一致告警，同时显示屏显示人卡不一致告警，闸机不开闸。
3.卡片故障告警：KJ602-F2 读卡分站（或唯一性装置内自带的读卡读头），提前读到定位卡或矿灯（UWB 定位卡），检验UWB 定位卡工作是否正常，如果不正常，人员携卡进入唯一性装置后，则唯一性装置播报卡片故障，同时显示屏上显示卡片故障，闸机不开。
4.无卡告警（未读到RFID 卡告警）：若UWB 定位卡正常，则人员进入唯一性装置识别时，装置内的RFID 读卡器读取标识卡或矿灯内的RFID 卡；若RFID 卡读取正常则开始进行唯一性判断。若未读到对应的RFID 卡，则唯一性装置播报未读到卡，同时显示屏显示未读到卡，闸机不开。
5.唯一性通过：人员携带本人卡（UWB 定位卡与RFID 卡均正常），识别摄像机输出人脸信息与卡号比对一致，则播报识别通过，闸机开闸。
各功能判断优先级：人员进入唯一性装置后，检测是否有卡，再判断是否多卡，然后进行后续的判断。
其他功能说明：当矿井超员时，人员在唯一性装置时识别时，唯一性装置不开闸，且播报矿井超员禁止入井。
唯一性检测装置使用规范
为了保证人员快速通过唯一性检测装置，在识别前请确保满足以下要求：
1.面部要求：保持面部清洁无灰尘、五官清晰；避免络腮胡，勿让刘海遮住额头。
2.穿带要求：衣领不要超过颈部；安全帽不遮盖额头或不带安全帽；不带墨镜，可带近视镜。
3.站在识别区域时，看摄像头，不要东张西望。识别时不要站在翼闸通道内。否则，翼闸持续发出“嘀嘀嘀”报警声，且识别成功后，翼闸也不会打开。
4.翼闸打开后，快速通过，不要在翼闸通道内停留。
识别时穿戴规范：
矿井人员唯一性检测智能化是基于生物识别及精准定位技术，实时对进入特定地点的人员进行实时生物识别和定位标签卡识别，通过双重身份验证确保人员的唯一性，杜绝替代卡、多带卡等违规现象发生，通过将本文设计的唯一性检测装置应用于煤矿入井考勤时，不但能有效地实现人员考勤的唯一性检测，而且还可以减少人井人员未按安全规程入井的不安全行为的发生。该唯一性检测装置识别速度快，反映灵敏，进一步减少了入井人员在井口堆积。该唯一性检测装置已实际应用在冀中能源峰峰集团有限公司下属各矿并取得了良好效果，实现了对矿井人员出入井情况的有效督查，能为煤矿安全生产保驾护航。