煤礦井下人員定位系統(tǒng)

1、煤礦井下人員定位系統(tǒng)RFID卡技術(shù)文件1、概述1.1 產(chǎn)品介紹本系統(tǒng)是采用基于902-928 MHz無源射頻卡基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的煤礦井下人員定位系統(tǒng)，可以從根本上消除有源射頻卡存在的安全隱患，是煤礦安全生產(chǎn)動目標(biāo)定位系統(tǒng)的高性價比綜合解決方案。本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對移動目標(biāo)（設(shè)備及人員）進(jìn)行定位跟蹤及人員考勤，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速采集、數(shù)據(jù)高速（115200bps）傳輸、動態(tài)顯示、GIS圖層編輯、綜合報警、報表統(tǒng)計(jì)，提供多種的數(shù)據(jù)導(dǎo)出接口，具備信息聯(lián)網(wǎng)功能，并且實(shí)現(xiàn)礦用識別器的自動監(jiān)視和狀態(tài)檢測。1.2 煤礦井下生產(chǎn)的特點(diǎn)及對人員定位系統(tǒng)的要求煤炭生產(chǎn)作業(yè)主要在井下工作面，存在工作環(huán)境惡劣（工作區(qū)域狹

2、小、照明差、潮濕、有腐蝕性），不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、頂板等事故的威脅），人員、設(shè)備流動性大等諸多特點(diǎn)；在這種作業(yè)條件下，要求井下人員定位系統(tǒng)能及時、準(zhǔn)確的將人員實(shí)時信息傳輸?shù)焦芾聿块T。井下人員安全定位系統(tǒng)能夠及時、準(zhǔn)確的將井下各個區(qū)域人員及設(shè)備的動態(tài)情況反映到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個礦工的運(yùn)動軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù)井下人員安全定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。1.3 系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)本系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：1、 高度自動化系統(tǒng)能自動檢

3、測井下坑道工人經(jīng)過該監(jiān)測點(diǎn)的時間、地點(diǎn)信息，并自動實(shí)現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理。 2、先進(jìn)的通信系統(tǒng)安裝在井下各通道的識別系統(tǒng)，實(shí)時向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳送相關(guān)人員通過的數(shù)據(jù)，整個過程無需人為干預(yù)。  3、完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與信息查詢軟件系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括工人通過坑道的信息采集和統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計(jì)報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務(wù)。 4、系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)產(chǎn)品采用坑道壁掛式設(shè)計(jì)，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，掉電保護(hù)。5、完善的異常情況警報本系統(tǒng)提供了禁入?yún)^(qū)報警、人員丟失報警、人員超時

4、報警、礦用識別器失效報警。6、個性化和可擴(kuò)展性 可以為用戶提供特性的開發(fā)和個性化的配置。2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成整個井下人員定位系統(tǒng)無線系統(tǒng)由礦用識別器（KJF38）、雙向中繼放大器（KLT10）、無源射頻卡、數(shù)據(jù)采集機(jī)、定位服務(wù)器、管理中心軟件等單元組成。2.2礦用識別器（ KJF38）安裝說明本系統(tǒng)的礦用識別器主要安裝在考勤入口、出口、主巷道、盲巷、峒室等地方。2.3 設(shè)備布放為節(jié)約系統(tǒng)投資及方便系統(tǒng)維護(hù)，將數(shù)據(jù)采集機(jī)、定位服務(wù)器等安裝在礦通訊機(jī)房內(nèi)。礦用識別器（KJF38）放置在需要監(jiān)控的巷道和峒室等位置。通訊線路超過2000米時放置雙向中繼放大器（KLT10）。每個下井人員攜帶無源卡

5、，安裝在安全帽內(nèi)。3、井下設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)3.1基本要求GB3836.1/ GB3836.2/ GB3836.4-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備系列標(biāo)準(zhǔn)  GB 191 包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志  GB 2423.1  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程  試驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法  GB 2423.2  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程  試驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法  GB 2423.3  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程  試驗(yàn)Ca：恒定濕熱試驗(yàn)方法  GB 2423.4  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程

6、60; 試驗(yàn)Db：交變濕熱試驗(yàn)方法  GB 2423.5  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程  試驗(yàn)Ea：沖擊試驗(yàn)方法  GB 2423.6  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程  試驗(yàn)Eb：碰撞試驗(yàn)方法  GB 2423.10  電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程  試驗(yàn)Pc：振動(正弦)試驗(yàn)方法GB 4208 外殼防護(hù)等級（IP代碼）  GB 6833.6 電子測量儀器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范  MT209-1990煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求  MT210-1990煤礦通信

7、、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品基本試驗(yàn)方法系統(tǒng)井下設(shè)備除滿足上述標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求外，在結(jié)構(gòu)、隔爆接合面、外殼機(jī)械強(qiáng)度、堅(jiān)固件、引入裝置及電氣安全等均應(yīng)符合各自產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。3.2 系統(tǒng)功能系統(tǒng)建成后，將提供下列功能：1、實(shí)時井下人員動態(tài)顯示功能Ø 任一時間井下某個區(qū)域人員的數(shù)量和人員的信息；Ø 查詢一個或多個人員現(xiàn)在的井下實(shí)際位置，歷史位置信息；Ø 記錄有關(guān)人員在任一地點(diǎn)的到/離時間和總工作時間等一系列信息，可以督促和落實(shí)重要巡查人員（如：瓦斯檢測人員）是否按時、到點(diǎn)的進(jìn)行實(shí)地查看，或進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故

8、；Ø 實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的信息共享，供領(lǐng)導(dǎo)同時在不同地點(diǎn)查看 ；2、豐富的地圖功能：具有放大、縮小、移動、標(biāo)尺測距、視野控制、中心移動、圖層控制、地圖打印功能；3、禁區(qū)報警功能：    對于指定的禁區(qū)，如果有人員進(jìn)入，實(shí)時聲音報警，并顯示進(jìn)入禁區(qū)的人員信息；4、人員軌跡查詢：可查找某個人在某個時間段內(nèi)所經(jīng)歷的路徑，并在圖中畫出線路軌跡；5、豐富的人員下井考勤功能：可對出入井人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)下井人員考勤記錄，建立人員出入井的各種信息報表（如：下井次數(shù)報表、下井時間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等）；6、災(zāi)后急救信息：一旦發(fā)生各類事故，上位機(jī)上立即能顯示

9、出事故地點(diǎn)的人員數(shù)量、人員信息，人員位置等信息，大大提高搶險效率和救護(hù)效果；7、車輛及設(shè)備管理：車輛的出入統(tǒng)計(jì)、定位以及其他重要設(shè)備的具體位置； 8、完善的操作日志管理： 記錄系統(tǒng)使用人員的操作痕跡；4、系統(tǒng)產(chǎn)品介紹整個井下人員定位系統(tǒng)無線系統(tǒng)由礦用識別器（KJF38）、雙向中繼放大器（KLT10）、無源射頻卡、數(shù)據(jù)采集機(jī)、定位服務(wù)器、管理中心軟件等單元組成。所有系統(tǒng)單元都符合煤礦的環(huán)境要求。4.1礦用識別器（KJF38)礦用識別器（KJF38)是系統(tǒng)的核心設(shè)備，礦用識別器控制天線的工作，通過RS485口實(shí)現(xiàn)和管理中心計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交互。礦用識別器通過雙向中繼放大器來實(shí)現(xiàn)信號的放大和延伸。環(huán)境條

10、件A.環(huán)境要求a)溫度：-1060，溫度變化率：小于0.5/min。b)相對濕度：5RH90RH，絕對濕度不超過 29g/m3。c)氣壓環(huán)境：86105kPa。（70kPa相當(dāng)于海拔3000m ；不包括礦井情況）。B.電氣性能a) 輸入電壓 AC127V b) 電流 1.5Ac) 輸出電壓 5VDC d) 存儲容量 70k存儲容量、可擴(kuò)展 e）讀卡距離 6米 f）讀卡速度 30公里/小時 g）后備電源 3小時后備 h）傳輸方式 RS485傳輸 i）傳輸速率 115200bpsD.可靠性系統(tǒng)的平均無故障工作時間間隔（MTBF）80000小時；系統(tǒng)故障平均恢復(fù)時間40分鐘。4.2 雙向中繼放大器(

11、KLT10)雙向中繼放大器(KLT10)安裝井下、通過雙絞線通訊電纜與礦用識別器(KJF38)相連，兩者間的距離可達(dá)2公里。實(shí)現(xiàn)對RS485信號的放大和傳輸。技術(shù)參數(shù)A. 環(huán)境要求a) 溫度 -10-+60b) 相對濕度 平均相對濕度95%c) 氣壓 80 kPa-106kPaB. 電氣性能a) 工作電壓 AC127Vb) 工作電流 500mac) 傳輸速率 115200bpsd) 傳輸方式 半雙工e) 電源后備 3小時后備f) 延伸距離 2公里4.3人員定位卡人員定位卡采用無源射頻卡。卡性能：a) 工作頻率 902-928MHzb）電源 無電源c）工作方式 被動式d) 讀卡距離 不小于6米e

12、）使用壽命 終身使用f）使用類別 帽卡、礦燈專用卡、腰卡 5、軟件描述1、基于地理信息（GIS）平臺的可視化人員和設(shè)備實(shí)時顯示功能通過監(jiān)控中心的PC工作站上或任一臺聯(lián)網(wǎng)PC，在瀏覽器界面上即可完成對整個礦井下所有作業(yè)面上以及巷道里的井下人員或車輛的實(shí)時顯示、活動追蹤和監(jiān)控； 輕擊鼠標(biāo)即可獲得該人員或車輛的所有信息，如個人資料、單位、本次井下工作時間等；采用GIS地圖功能，配有專門圖庫，可通過提供的編輯、修改等功能實(shí)現(xiàn)在地圖上的操作； 監(jiān)控畫面上可實(shí)時顯示報警和狀態(tài)信息，杜絕安全隱患； 在安全事故發(fā)生時，可及時掌握井下人員的分布、運(yùn)動狀態(tài)和確切位置； 強(qiáng)大的歷史信息存儲和追憶功能，即便安全事故發(fā)

13、生時井下設(shè)備受到毀壞，也可馬上獲得事故前一秒的井下實(shí)況畫面再現(xiàn)，獲得當(dāng)時人員、車輛設(shè)備的準(zhǔn)確分布和位置信息。 2、井下移動目標(biāo)監(jiān)測查詢功能 可實(shí)時查詢當(dāng)前井下人員和車輛的數(shù)量及分布情況（分布區(qū)域的大小由監(jiān)測器的數(shù)量和布點(diǎn)位置決定）； 查詢?nèi)我恢付ň氯藛T和車輛在當(dāng)前或指定時刻所處的區(qū)域； 查詢?nèi)我恢付ň氯藛T和車輛本日或指定日期的活動蹤跡； 可對特定的人員實(shí)時跟蹤顯示。 3、安全保障和管理功能 為高級管理人員提供人員進(jìn)出限制等多方面的信息查詢； 門禁功能：在井下一些重要峒室、危險場合（如盲巷等）配備礦用識別器和語音站可有效地阻止人員違章進(jìn)入，并將違章人員記錄在案； 丟失報警：班末清點(diǎn)時，如發(fā)現(xiàn)

14、人員丟失則報警；或者發(fā)現(xiàn)人員在井下時間超過給定的時間，自動報警提示并提供相關(guān)人員的名單等信息； 4、事故搶險和搜救功能救護(hù)搜尋：可對事故失蹤人員進(jìn)行搜尋和定位，以便及時救護(hù)。 一旦發(fā)生安全事故通過本系統(tǒng)立刻可以知道坑道作業(yè)面工作人員的姓名及數(shù)量，保證搶險救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運(yùn)作； 5、統(tǒng)計(jì)考勤功能 對下井人員進(jìn)行下井次數(shù)、時間等多種分類的統(tǒng)計(jì)，便于考核； 實(shí)現(xiàn)井下坑道作業(yè)面工作人員進(jìn)出的有效識別，系統(tǒng)能自動檢測井下坑道工人經(jīng)過該監(jiān)測點(diǎn)的時間及地點(diǎn)信息，實(shí)現(xiàn)人員考勤的統(tǒng)計(jì)與管理； 與此相應(yīng)的中長期數(shù)據(jù)存儲和生成相應(yīng)可定制化的報表。 6、信息聯(lián)網(wǎng)功能作為局礦MIS網(wǎng)的信息源，具有功能完善的數(shù)據(jù)庫，可向MIS網(wǎng)提供所需與人員相關(guān)的、客觀的、實(shí)時的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。通過基于