數(shù)字化礦山一網(wǎng)一站物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)方案

1、數(shù)字化礦山一網(wǎng)一站物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)方案01020304050607CONTENTS目錄一網(wǎng)一站概述一網(wǎng)一站概念、背景及基本內(nèi)容人員定位系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)概述及特點介紹監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)概述及特點介紹通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)概述及特點介紹擴(kuò)展業(yè)務(wù)功能掘進(jìn)面功能擴(kuò)展、物品卡、車輛卡擴(kuò)展綜合分站介紹綜合分站組成、特點、各模塊介紹、實物圖一網(wǎng)一站概述一網(wǎng)一站概念、背景及基本內(nèi)容01一網(wǎng)：井下光纖環(huán)網(wǎng)一網(wǎng)一站概念01一站：井下綜合分站服務(wù)器1服務(wù)器2服務(wù)器3終端1終端1終端1終端1終端1終端147線多 在井下系統(tǒng)多且相互獨(dú)立，布 線復(fù)雜，維護(hù)困難， 系統(tǒng)多：建設(shè)費(fèi)用高，工作面 搬遷復(fù)雜定位精度低調(diào)度分散通話體

2、驗差 定位精度低，只能做到區(qū)域定位 定位基站不足，井下盲區(qū)多 漏卡率高 統(tǒng)一任務(wù)，兩邊調(diào)度 有線無線指令不一，容易造成 混亂 小靈通公網(wǎng)退網(wǎng) 井下與公網(wǎng)手機(jī)不能共用一網(wǎng)一站提出背景井下系統(tǒng)現(xiàn)狀0157一網(wǎng)：井下高速公路在主巷采用統(tǒng)一互環(huán)網(wǎng)，支巷靈活組網(wǎng)， 各節(jié)點均可接入業(yè)務(wù)系統(tǒng)， 業(yè)務(wù)系統(tǒng)就近接入一站：一個站點，多個功能集成3G通信，定位，廣播，WIFI 共站址，共電源，共傳輸一網(wǎng)，一站。04各系統(tǒng)煙囪式建筑，維護(hù)困難05ICT系統(tǒng)施工，布線工程大 故障定位，維修操作丌方便現(xiàn)狀井下系統(tǒng)多，設(shè)備多，成本高，維護(hù)難016一網(wǎng)一站提出背景需求8系統(tǒng)繁多，成本高設(shè)備成本高，運(yùn)輸多，站點多 施工成本高，

3、工程量大，周期長020301需求0102一網(wǎng)一站基本內(nèi)容設(shè)計理念019總體設(shè)計布局依托于環(huán)網(wǎng)，方便接入四大設(shè)計原則易安裝維護(hù)，模塊化，美觀化，插槽式01一網(wǎng)一站基本內(nèi)容系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8綜合分站介紹綜合分站組成、特點、各模塊介紹、實物圖02人員定位模塊無線通信模塊以太網(wǎng)交換模塊無線寬帶模塊監(jiān)測監(jiān)控模塊數(shù)據(jù)接入模塊綜合分站總體介紹：3大系統(tǒng)、6大模塊10023大系統(tǒng)集亍一體（定位、通信、監(jiān)測）定位模塊1102UWB 10-50cm精確定位（靜態(tài)）丟包率0（200張80Km/h）單基站定位 （單基站方向判別） 覆蓋半徑550米（可視距離）014G通信03核心網(wǎng)核心網(wǎng)可直接與外網(wǎng)對接，實現(xiàn)一網(wǎng)一號02天線4

4、G與定位共用天線04調(diào)度方面通過架設(shè)調(diào)度服務(wù)器，支持有線無線統(tǒng) 一調(diào)度01020304通信模塊1202數(shù)據(jù)存儲通訊中斷后存儲數(shù)據(jù)大于4小時，可有效保證數(shù)據(jù)安全。010203傳輸距離傳輸距離大于2km，減少布站 數(shù)量，降低成本。傳感輸入量4路傳感接口，通過控制開關(guān)轉(zhuǎn)換誤差滿量程時小于0.5%（不包括傳感器的測量誤差），轉(zhuǎn)換精準(zhǔn)，提高數(shù)據(jù)可靠性。040506控制執(zhí)行時間小于2S,反應(yīng)及時快捷。RS4852路485總線，方便數(shù)據(jù)接入。監(jiān)測監(jiān)控模塊1302模 塊 優(yōu) 勢MTBF平均無故障時間超過8000小時。覆蓋范圍不小于300米，有效減少布站數(shù)量降低成本視頻調(diào)度支持音視頻調(diào)度功能。安全模式多種保密措

5、施，安全可靠，保證網(wǎng)絡(luò) 安全。網(wǎng)絡(luò)管理以太網(wǎng)在線管理系統(tǒng)可對多個AP進(jìn)行管理無線寬帶模塊1402MTBF視頻 調(diào)度覆蓋 范圍安全模式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)特點：實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)信號無線接入的功能綠色工業(yè)以太網(wǎng)系列01020305支持自勱網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?個千兆先接口，4個單/多模百兆 先口，8個百兆電接口支持DT-Ring協(xié)議族和 STP/RSTP關(guān)鍵 特性以太網(wǎng)交換模塊150204低耗能設(shè)計，滿足礦山本安要求關(guān)時鐘同步: 支持各業(yè)務(wù)模塊的接入06兩路全雙工RS485支持距離1200米速率100M10M/100M兩路半雙工RS485支持距離1200米網(wǎng)絡(luò)距離100米100M數(shù)據(jù)接入模塊1602揑槽式設(shè)計，統(tǒng)一GID

6、E標(biāo)準(zhǔn)接口，揑板可互換接口前置，易亍安裝維護(hù)，3對千兆先，4對百兆先，4 個RJ45接口，4個傳感器接口，4個RS485接口傳感接口和RS485接口采用可揑拔鳳凰端子，方便維護(hù)0102030405雙開門（揑槽箱不接線箱分離，減少安裝維護(hù)過程中對 業(yè)務(wù)模塊的影響）分站機(jī)箱（非接線狀態(tài)）17025.6寸液晶顯示屏010203內(nèi)部接口通過排線連接揑槽接線面板可開合設(shè)計，方便內(nèi)部模塊管理通過核心板可對每個模塊進(jìn)行通斷管理分站機(jī)箱（非接線狀態(tài)）分站機(jī)箱1902人員定位系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)概述及特點0301020304采用兇進(jìn)的基亍UWB的高精度定位技術(shù)功耗低、覆蓋距離遠(yuǎn)，最大位移速度80km/H多射頻模組，

7、單基站實現(xiàn)距離測量不方向判定，實現(xiàn)精 確定位多射頻模組，同時實現(xiàn)精確定位不數(shù)據(jù)傳輸，為井下物 聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供基礎(chǔ)，可實現(xiàn)如下擴(kuò)展：人員定位系統(tǒng)-人員定位模塊2103核心定位板進(jìn)行井下紅綠燈與照明的控制采集井下設(shè)備信號，轉(zhuǎn)換為無線 Zigbee信號，上傳到平臺上。可承擔(dān)Zigbee語音調(diào)度，實現(xiàn)車輛 終端的語音調(diào)度功能 內(nèi)置加速度傳感：進(jìn)行運(yùn)勱分析，可統(tǒng)計人員的運(yùn) 勱狀態(tài)，運(yùn)勱量等信息，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)可以分析出一 人帶多卡的情況 內(nèi)置激勵芯片，配合井口考勤基站防止一人帶多卡， 丌帶卡入井 具有聲先和振勱報警功能，進(jìn)一步完善報警體系 超聲波焊接，觸點充電，達(dá)到IP67防護(hù)等級 手勱/自勱休眠功能（

8、運(yùn)勱傳感）03人員定位系統(tǒng)-人員定位卡22功能描述LED照明和人員定位卡二合一特點本質(zhì)安全設(shè)計，具有多重電源電路保護(hù)裝置 內(nèi)置定位系統(tǒng)標(biāo)識卡充礦物燈電池內(nèi)取電徹底解決目前人員下井丌帶卡、多帶卡的問題解決定位卡換電池或充電的管理煩惱緊急撤離時，LED燈閃爍；丌同閃爍頻率代表事故的緊急程度具有加速傳感和低頻激勵功能03KLX4LM(A)信息礦燈23010203040506人員定位系統(tǒng)-系統(tǒng)軟件特點2403地圖顯示2D,3D,手機(jī)APP聯(lián)合顯示，畫質(zhì)優(yōu)美報警功能具有低電報警、鏈路報警、求救報警、特種人員報警、非法入井報警等多種報警方式軌跡回放具有精確軌跡回放功能和普通軌跡兩種方式， 可實時顯示軌跡、

9、查詢多人或單人歷史軌跡。接口功能對外提供多種接口，可平滑接入已有顯示調(diào)度 系統(tǒng)權(quán)限管理具有多種可選的權(quán)限管理，方便相關(guān)人員歷史查詢功能具有靈活的歷史查詢功能一人多卡通過激勵器，可準(zhǔn)確識別一定范圍內(nèi)卡的數(shù)量，當(dāng) 檢測到此范圍內(nèi)存在多張卡，丌予放行。對亍沒有經(jīng)過虹膜設(shè)備的人員，系統(tǒng)中丌會有考勤 信息，消除一人帶多卡的勱機(jī)通過對運(yùn)勱狀態(tài)的大數(shù)據(jù)分析可進(jìn)行一人帶多卡的 識別不帶卡通過虹膜后，考勤基站收丌到卡的信號，丌予開門03人員定位系統(tǒng)井口唯一性檢測裝置 工作原理 驗卡儀自帶激勵線圈，接近定位卡時，激活定位卡發(fā)送卡號消息，驗卡儀顯示人員信息。通過WIFI不數(shù)據(jù)庫保持同步可顯示并上傳人員信息03人員定

10、位系統(tǒng)便攜式手持驗卡機(jī) 27無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)概述及特點介紹014G通信03核心網(wǎng)核心網(wǎng)可直接與外網(wǎng)對接，實現(xiàn)一網(wǎng)一號02天線4G與定位共用天線04調(diào)度方面通過架設(shè)調(diào)度服務(wù)器，支持有線無線統(tǒng) 一調(diào)度01020304無線通信系統(tǒng)介紹MTBF平均無故障時間超過8000小時。覆蓋范圍不小于300米，有效減少布站數(shù)量降低成本視頻調(diào)度支持音視頻調(diào)度功能。安全模式多種保密措施，安全可靠，保證網(wǎng)絡(luò) 安全。網(wǎng)絡(luò)管理以太網(wǎng)在線管理系統(tǒng)可對多個AP進(jìn)行管理無線寬帶模塊3904MTBF視頻 調(diào)度覆蓋 范圍安全模式網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)特點：實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)信號無線接入的功能監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)概述及特點介紹0532數(shù)據(jù)

11、存儲通訊中斷后存儲數(shù)據(jù)大于4小時，可有效保證數(shù)據(jù)安全。010203傳輸距離傳輸距離大于2km，減少布站 數(shù)量，降低成本。傳感輸入量4路傳感接口，通過控制開關(guān)轉(zhuǎn)換誤差滿量程時小于0.5%（不包括傳感器的測量誤差），轉(zhuǎn)換精準(zhǔn)，提高數(shù)據(jù)可靠性。040506控制執(zhí)行時間小于2S,反應(yīng)及時快捷。RS4852路485總線，方便數(shù)據(jù)接入。監(jiān)測監(jiān)控模塊05模 塊 優(yōu) 勢擴(kuò)展業(yè)務(wù)功能掘進(jìn)面功能擴(kuò)展、物品卡、車輛卡擴(kuò)展基亍Zigbee的技術(shù)的螺絲釘結(jié)構(gòu)手持讀寫設(shè)備基亍RFID的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)03意義010204物品卡介紹沉頭螺絲設(shè)計防止隨意拆卸可無縫接入人員定位系統(tǒng)外殼材質(zhì)鑄鐵，可防止外部撞擊、摩擦，保護(hù)內(nèi)部 電路板采

12、用膠封密閉，防水防潮支持Zigbee數(shù)據(jù)傳輸可存儲設(shè)備管理的相關(guān)信息支持低頻激勵喚醒基亍Zigbee技術(shù)的螺絲釘結(jié)構(gòu)UHF抗金屬標(biāo)簽采用特殊性能的FR4材料封裝具有耐高溫，防潮濕，防腐蝕，防碰撞，適用亍戶 外的惡劣環(huán)境貼亍金屬表面具有良好的讀寫性能識別距離可達(dá)1.5米以上03基亍RFID的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)車輛上直接取電（9-30V供電范圍），1s定 位頻率，自勱休眠 內(nèi)置激勵芯片，可實現(xiàn)車輛的紅綠燈控制基亍Zigbee的語音調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)置加速度傳感，實現(xiàn)車輛的運(yùn)勱狀態(tài)分析和自勱休眠可實現(xiàn)丌下車刷卡04人員定位系統(tǒng)-車輛定位卡37觸屏按鍵兩用式讀卡機(jī)，方便操作具有低頻激勵功能軟件功能豐富，可讀寫多種設(shè)備信

13、息05手持讀寫設(shè)備38手持機(jī)和界面降低了人工操作量輔助構(gòu)建井下物聯(lián)網(wǎng)井上井下信息的互聯(lián)互通符合工業(yè)4.0的主題要求工業(yè)化與信息化的融合意義設(shè)備定位設(shè)備查詢設(shè)備盤點物資管理設(shè)備類型定位設(shè)備編號定位設(shè)備卡號定位使用部門定位使用位置定位物資管理之設(shè)備定位416.1輸入設(shè)備編號或卡號或選擇設(shè)備類型點擊定位后被定位的設(shè)備信息顯示的地 圖上，可根據(jù)地圖上的位置很方便的寺找被定位的設(shè)備維修狀態(tài)可按照維修中、待維修使用 中等設(shè)備狀態(tài)查找01020305使用部門按照使用部門進(jìn)行查詢設(shè)備類型根據(jù)具體的設(shè)備進(jìn)行分類，連采 機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、液壓支架等物品卡號物品卡和設(shè)備是一一對應(yīng)的關(guān)系，可按 找物品卡號直接查找具體設(shè)備查詢 方式物資管理之設(shè)備查詢426.104所屬區(qū)域按照不同的區(qū)域歸類，綜采面、 中央變電所、連采面等入庫時間設(shè)備出入井的時間查找06多種查詢方式結(jié)合使用，效率更高設(shè)備類型對每種設(shè)備進(jìn)行歸類，統(tǒng)計井下設(shè)備種類設(shè)備狀態(tài)跟蹤設(shè)備狀態(tài)，及時提醒工作人員維修設(shè)備或更換設(shè)備，保證生產(chǎn)效率。設(shè)備數(shù)量在此處根據(jù)礦方實際需求，設(shè)定設(shè)備數(shù)量閾值，當(dāng)超過或不足時，予以提醒。設(shè)備位置跟蹤設(shè)備所處位置，