KJ69J人員定位系統(tǒng)技術方案

1、 11/11KJ69J人員定位系統(tǒng)技術方案 K J69J人員定位管理系統(tǒng)技術方案 天地（常州）自動化股份有限公司 中國煤炭科工集團常州自動化研究院 目錄 第1章KJ69J人員定位管理系統(tǒng) (1) 1.1系統(tǒng)概述 (1) 1.2技術優(yōu)勢及系統(tǒng)特點 (1) 1.3設計原則 (4) 1.4設計標準 (5) 1.5系統(tǒng)組成 (6) 1.6主要功能 (10) 1.7主要技術指標 (19) 1.8 KJ69J型礦用人員定位管理系統(tǒng)分站布置 (20) 第2章KT130型WIFI無線通信系統(tǒng) 錯誤！未定義書簽。 2.1概述 錯誤！未定義書簽。 2.2 KT130型礦用無線通信系統(tǒng)介紹 錯誤！未定義書簽。 2.

2、3系統(tǒng)主要功能 錯誤！未定義書簽。 2.4系統(tǒng)主要技術指標 錯誤！未定義書簽。 2.5技術方案設計 錯誤！未定義書簽。第3章KXT23型IP網絡廣播系統(tǒng) 錯誤！未定義書簽。 3.1概述 錯誤！未定義書簽。 3.2技術優(yōu)勢及系統(tǒng)特點 錯誤！未定義書簽。 3.3設計原則 錯誤！未定義書簽。 3.4設計標準 錯誤！未定義書簽。 3.5系統(tǒng)組成 錯誤！未定義書簽。 3.6系統(tǒng)主要功能 錯誤！未定義書簽。 3.7主要技術指標 錯誤！未定義書簽。 第1章 KJ69J人員定位管理系統(tǒng) 1.1系統(tǒng)概述 KJ69J井下人員刷卡考勤定位系統(tǒng)是我公司最新研發(fā)推廣的井下人員定位系統(tǒng)。KJ69系列人員定位系統(tǒng)是我公司自

3、主研發(fā)、國內首先采用RFID技術實現(xiàn)井下人員定位功能的系統(tǒng)。從2002年正式在礦安裝、運行，九年以來已在全國各大礦務局、煤礦成功推廣運用1500多套，在非煤礦山目前我們也有項目正在實施過程之中。 礦井下地質條件復雜，作業(yè)人員流動性大，一旦發(fā)生事故，就無法確切知道他們所處的位置，給救災工作帶來極大的困難。KJ69J井下人員刷卡考勤定位系統(tǒng)的功能就在于： a) 讓我們能借助它實時了解井下人員及機車的流動情況、了解當前井下人員的準確數量及分布情況，查詢任一指定下井人員當前或指定時刻所處的區(qū)域，查詢任一指定人員本日或指定日期的活動蹤跡； b) 作為下井人員考勤系統(tǒng)，統(tǒng)計與考核下井人員的出勤情況，可以對

4、任一日期或指定日期段、任一指定月份，對下井人員進行下井次數、下井時間、下井班次等進行分類統(tǒng)計，產生人員考勤的日報表、月報表，便于考核，并能打印相關報表； c) 可用來規(guī)范人員的活動，防止缺崗、串崗、遲到和早退，提高礦井生產效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情況，確?？记诮y(tǒng)計數量與井下作業(yè)人員的數量完全一致。 d) 當事故發(fā)生時，救援人員也可根據井下人員定位系統(tǒng)所提供的數據，迅速了解有關人員的位置情況，及時采取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。 KJ69J井下人員刷卡考勤定位系統(tǒng)符合煤礦安全規(guī)程、AQ6210-2007煤礦井下作業(yè)人員位置監(jiān)測與管理系統(tǒng)通用技術條件、AQ1048-20

5、07煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)使用與管理規(guī)范，系統(tǒng)取得安全標志證書，產品取得安全標志證書及防爆合格證。 1.2技術優(yōu)勢及系統(tǒng)特點 1.2.1技術優(yōu)勢 a) 天地（常州）自動化股份有限公司（中國煤炭科工集團常州自動化研究院）是專業(yè)從事礦井自動化和通信技術、產品的開發(fā)單位，是人員定位管理系統(tǒng)目前的 國家標準AQ6210-2007的起草單位，同時也是目前全國礦用通信類產品的權威檢驗機構。 b) KJ69系列礦用人員定位管理系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)、國內首先采用RFID 技術實現(xiàn)井下人員定位功能的系統(tǒng)。自2002年以來，經過前幾代（KJ69、KJ69A、KJ69N）的不斷發(fā)展完善，目前系統(tǒng)已經發(fā)展到性能更強

6、，穩(wěn)定性更好的KJ69J型。 c) 已在全國各礦務局、礦推廣運用1500多套，深受廣大用戶的好評。經過9年的實踐證明，產品質量穩(wěn)定、安全、可靠。 d) KJ69系列礦用人員定位管理系統(tǒng)，售后服務良好，我公司在全國各大礦、局設有專門的產品售后服務中心，有專門人員長期負責產品售后和維護，接到用戶通知確保做到8小時內到達服務現(xiàn)場，并且有專人負責定期走訪客服，了解客服需求和產品使用情況。 e) KJ69系列礦用人員定位管理系統(tǒng)是國內唯一獲得國家安全生產監(jiān)督管理局、國家煤礦安全監(jiān)督局“安全生產科技成果獎”證書的產品。另外在河南省“煤礦井下人員位置監(jiān)測資格審核”中獲得第一名的佳績。 迄今為止已取得以下獎項

7、： ?2003年度被評為“煤炭工業(yè)十大科技成果” ?2004年度獲得國家安全生產監(jiān)督管理局和國家煤礦安全監(jiān)局頒發(fā)的“安全生產科技成果獎”二等獎 ?2005年獲“九五”、“十五”煤炭工業(yè)優(yōu)秀科技成果獎 ?2006年獲得煤炭工業(yè)協(xié)會頒發(fā)的“科技進步二等獎” 1.2.2系統(tǒng)特點 a) 被測目標“無負擔” 被測人員通過檢測點無需主動進行任何操作。 b) 通行方式無限制 對被測人員經過檢測點的通行方式沒有限制，允許多人以“魚貫而入”、“成組成群”的方式通過檢測點，不影響井下人員的正常通行和正常作業(yè)。 c) 結構簡單，配置靈活 可根據具體需要及投資情況靈活設置井下無線數據監(jiān)測站。監(jiān)測站設置得越多，則劃分的

8、人員定位區(qū)域越多，人員定位的空間范圍越準確。 d) 一站多點,節(jié)省投入 每個無線數據監(jiān)測站可連接2-8個無線接收器,可滿足井下丁字巷、十字巷、井口等復雜路況的安裝要求,減少投入,增加系統(tǒng)可靠性。 e) 系統(tǒng)自維護 系統(tǒng)可實時監(jiān)測在用無線編碼發(fā)射器的供電情況，無線接收器的通信情況及數據監(jiān)測站的供電狀態(tài)。 f)安裝簡便 無線編碼發(fā)射器設計美觀、實用，安裝方式采用國家專利。和礦燈完全結合在一起，不額外增加攜帶人員的負擔，可有效防止一人攜帶多卡下井的情況發(fā)生。 g)可靠性 經過多年發(fā)展和完善，通過技術創(chuàng)新以及生產工藝上的不斷改進，目前我們系統(tǒng)軟硬件均已日臻完善，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，漏卡率極低。 系統(tǒng)軟件采

9、用容錯技術，監(jiān)控主機采用冗余熱備份系統(tǒng)，確保系統(tǒng)高可靠性的要求。系統(tǒng)具有抗過流、過壓、防雷擊等保護措施。 h)雙向通信功能 攜帶編碼發(fā)射器人員遇到緊急情況可向地面監(jiān)測中心發(fā)送緊急呼叫； 井下發(fā)生險情時，監(jiān)測中心也可向某區(qū)域或全礦井發(fā)送報警撤退信號。 i) 矢量放大縮小 系統(tǒng)具備圖形矢量放大、縮小功能。 j)報表生成 能生成各種實時信息的動態(tài)報表和歷史信息的報表，根據要求設置考勤報表， 并能打印。 k)大屏顯示功能 可在井口安裝LED大屏，可實時顯示經過監(jiān)測點的人員姓名、射頻號及當前井下人員數量、各部門人數、各區(qū)域人數等信息，也可自定義顯示內容。 l）遇險救災指引功能（可擴展） 系統(tǒng)可制定各種應

10、急預案，當發(fā)現(xiàn)有險情時，地面人員能夠在調度室，按照預先設定的緊急情況處理預案，通過控制安裝于礦井內的語音報警器、礦用本安型LED電子顯示牌、礦用本安型信號牌、人員定位分站、無線編碼發(fā)射器等設備的語音播報和指示信息的顯示，指導工作人員安全撤離危險區(qū)域。 1.3設計原則 KJ69J礦用人員定位管理系統(tǒng)方案設計遵循以下原則： 1.3.1先進性、成熟性 使用先進、成熟、實用和具有良好發(fā)展前景的技術，使得整個系統(tǒng)既能滿足當前的需求，又能適應未來的發(fā)展。 1.3.2可靠性、安全性 實時監(jiān)控的不間斷性決定了在設計中必須考慮提高系統(tǒng)運行的可靠性，因此，系統(tǒng)在硬件選型、線路、支撐環(huán)境及結構上都選用了高質量的材料

11、，并采用了先進的防火墻技術，以確保安裝的監(jiān)控主機、分站、接收器、發(fā)射器與布線系統(tǒng)，能適應礦井下高溫、高濕、瓦斯等嚴格的工作環(huán)境，實現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)定。 1.3.3易操作性 以易于使用的圖形人機界面功能，為信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等提供了有效的工具。 1.3.4實時性 分站接收的信息和監(jiān)控主機顯示快速反映，充分滿足實時性的需求。 1.3.5完整性 提供與各種外界系統(tǒng)通信的功能，確保信息的完整性并充分利用在整體系統(tǒng)的運作上。 1.3.6可查詢性 提供易于使用的數據庫功能，讓使用者能隨時查詢信息及制作所需的報表。 1.3.7互聯(lián)性和擴展性 充分考慮將來需求的空間，所提供的系統(tǒng)平臺與技術充分配合未

12、來功能及擴充項目的需求，以避免將來重復的投資。標準化、結構化、模塊化的設計思想貫徹始終，奠定了系統(tǒng)開放性、可擴展性、可維護性、可靠性和經濟性的基礎。 1.3.8經濟性 在一定的資金資源下，盡可能有效地利用資金，以適當的投入，建立一個盡可能高水平的、完善的監(jiān)測系統(tǒng)。所有設備的選型配置和采購訂貨，堅持性能價格比最優(yōu)的原則，同時兼顧供貨商的資信度和維修服務能力。 1.4設計標準 GB/T98132000 微型計算機通用規(guī)范 GB/T2887-2000 電子計算機場地通用規(guī)范 AQ6201-2006 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求 AQ6210-2007 煤礦井下作業(yè)人員位置監(jiān)測與管理系統(tǒng)通用技術條件A

13、Q1048-2007 煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)使用與管理規(guī)范 MT20990 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術要求 MT21090 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品基本試驗方法 MT/T286-1992 煤礦通信、自動化產品型號編制方法和管理辦法 MT/T7721998 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)主要性能測試方法 MT/T8991999 煤礦用信息傳輸裝置通用技術條件 MT/T 1004 煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求 MT/T 1005-2006 礦用分站 MT/T 1007-2006 礦用信息傳輸接口 MT/T 1008-2006 煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)軟件通用技術要求 1.5系統(tǒng)組成 KJ

14、69J型礦用人員定位管理系統(tǒng)由地面中心站、系統(tǒng)軟件、傳輸平臺、無線數據監(jiān)測站、無線數據收發(fā)器、無線編碼發(fā)射器及電源、傳輸電纜等組成。 1.5.1地面中心站 地面負責整個系統(tǒng)設備及人員監(jiān)測數據的管理、分站實時數據通訊、統(tǒng)計存儲、屏幕顯示、查詢打印、畫面編輯、網絡通訊等任務。 地面機房主機選用工業(yè)計算機兩臺，采用雙機熱備，調度室內配置打印機，可以打印有關報表和資料。系統(tǒng)能夠對數據進行實時備份和具備災難恢復功能，能夠備份保存至少一年歷史資料，能實時監(jiān)測監(jiān)測站和接收器故障。中心站配置電源避雷器和信號避雷器，井口設置信號避雷器。 1.5.2系統(tǒng)軟件 完成人員信息編碼采集、識別、加工、顯示、存儲、查詢和報

15、表打印。包括數據管理子系統(tǒng)、考勤管理子系統(tǒng)、定位跟蹤子系統(tǒng)、安全報警子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)、WEB瀏覽模塊等功能模塊。 軟件結構圖 1.5.3傳輸平臺 XX礦KJ69J人員定位管理系統(tǒng)信息傳輸平臺采用環(huán)網模式（井下監(jiān)測分站從井下環(huán)網交換機485通訊口接出）。如圖所示： 1.5.4數據監(jiān)測站KJF80 KJF80.1型監(jiān)測站處理器是以微處理器為核心的智能化礦用電子設備，結合目前最先進的無線電通信技術，通過KJF80.2A無線接收器對無線編碼發(fā)射器發(fā)出的無線編碼信號進行接收處理，檢測出井下人員的位置、編碼等信息，并可提供開關量信號輸出和串行數據信號輸出。KJF80.1型監(jiān)測站處理器是KJ69J型礦用人

16、員定位管理系統(tǒng)的主要組成設備。 KJF80監(jiān)測分站在系統(tǒng)傳輸信道出現(xiàn)故障時可以保存人員軌跡信息，當傳輸信道恢復正常時監(jiān)測分站的信息能傳送到監(jiān)測主機，保證人員信息存儲不間斷。 監(jiān)測分站示意圖數據監(jiān)測站模擬接線圖主要技術參數: ?工作電壓：15V ?工作電流：KJF80.1不大于100mA KJF80.2A不大于75mA ?接口信號: a)開關量輸出信號 1電壓型，負載接拉地流2mA時，電壓不低于9V； 2觸點輸出（常開或常閉） b)主通訊接口信號：RS-485 ?防爆型式：礦用本質安全型。 1.5.5 KGE37B無線編碼發(fā)射器 我公司生產的無線編碼發(fā)射器采用先進的RFID射頻識別技術，安裝方式

17、多樣，與KJF80型無線數據監(jiān)測站配套，可完成對井下人員及機車等動目標的位置監(jiān)測功能。系統(tǒng)中最多可容納8190個發(fā)射器，編碼固化不重碼。 無線編碼發(fā)射器有正常工作指示、缺電指示、緊急呼叫指示等。 無線編碼發(fā)射器的電池電量不足時提前發(fā)出報警指示,以便需及時(十 天之內 )更換電池而不影響各發(fā)射器工作。監(jiān)控主機接收到無線編碼 器缺電信息時會發(fā)出顯示報警。 KGE37B自帶電池，該無線編碼發(fā)射器安裝在礦燈繩上（靠近燈盒 處）已申請專利，和礦燈完全結合在一起，此安裝方式為最佳方式， 可有效防止一人攜帶多卡下井的情況發(fā)生。也可穿在皮帶上。 ?供電電源：由扣式電池供電，一個電池可至少工作半年以上； ?工作

18、頻率：24022MHz或24102MHz； ?外形尺寸：(lbh)mm：673014； ?重量：約30g； ?防護等級：IP54； ?防爆類型：本質安全型； 1.5.7專用檢測儀CFC1 一般放在燈房內，可以用來檢測無線編碼發(fā)射器的好壞， 能檢測識別卡的故障。 1.5.8 MT8000型數據接口 MT8000綜合數據交換接口用于將以太網信號轉換為可在光纖中傳輸的光信號、將以太網信號轉換為RS485信號。它具有1路光信號接口（可選配2路）、1路RS485接口（可選配4路）。 主要技術參數 ?輸出信號 一路（兩路或無）光信號接口及一路（四路）RS485信號接口： a.光信號 以太網光纖口的光波長：

19、1310 nm 以太網光纖口的發(fā)射功率-15 dBm 以太網光纖口的接收靈敏度：-32 dBm b.RS485信號 符合RS485標準，傳輸速率為1200 bps時傳輸距離為15 km ?傳輸距離：20 km(光信號)，15 km(RS485），100 m(以太網信號） ?供電：采用220 V交流電源（市電） 1.5.9礦用移動式讀卡器（可選） FDY3礦用移動式讀卡器是與本公司生產的礦用人員管理系統(tǒng)配套使用。它主要用于對裝有無線編碼發(fā)射器的礦工進行搜索和定位。平時也可用于對無線編碼發(fā)射器的檢測。該設備接收到射頻碼，屏幕上會對應顯示人員姓名、部門、照片等信息，也可“列表”查詢以前收到的人員信息

20、。 主要技術參數： ?工作電壓:3.7V（可充電錳酸鋰電池供電，電 池容量950mAH） ?電池最大開路電壓：4.3V ?短路電流：2.5A ?最大工作電流：600mA ?屏保工作電流：400mA 1.6主要功能 1.6.1實時監(jiān)測功能 a）實時監(jiān)測當前井下總人數； b）實時監(jiān)測當前井下各區(qū)域人數； c)礦井圖采用矢量圖，可以任意放大縮??； d）實時監(jiān)測當前各區(qū)域、各部門、各工種、各職務的下井人數。 e)位置跟蹤：在圖上動態(tài)顯示人員當前位置 f)實時監(jiān)測當前某些特殊工種或特殊人員下井情況和所處位置； 1.6.2查詢功能 a)查詢任一指定井下人員或部門、職務及工種當前或指定時刻所處位置。 b)查

21、詢任一指定井下人員當天或指定日期的活動蹤跡； c ) 選定某區(qū)域、某分站、某接收器，可以獲得當前或歷史時刻該位置的人員信息； d) 選定某區(qū)域、某分站、某接收器可以獲得經過該區(qū)域、分站或接收器所有的人員通過的時間信息； e) 可對特定的人員進行實時跟蹤； f) 可查詢各區(qū)域、各部門、各工種、各職務在任一歷史時刻的人數匯總情況。 g) 能動態(tài)顯示井下人員的當班或任一歷史時刻活動模擬軌跡。 1.6.3安全保障功能 a)雙向呼叫功能：監(jiān)控主機和井下人員可以實現(xiàn)雙向緊急呼叫。 當井下某處發(fā)生緊急情況時，監(jiān)控主機可以給某區(qū)域發(fā)送緊急尋呼，讓該區(qū)域所有人員緊急撤離； 當井下某人員發(fā)生緊急情況時，該人員可以

22、向調度主機發(fā)送求救信號，保證該人員可以及時得救； 在地面需要查詢某人，可在地面對其發(fā)送呼叫（單獨呼叫該人員），井下人員接收信號后即知地面機房有事呼叫，可通過附近電話回復機房。 b)門禁功能：在井下一些重要峒室、危險場合（如盲巷等）配備RFID識別器和語音站，可有效地阻止人員違章進入，并將違章人員記錄在案； c)超時報警功能：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人員的名單等信息； d)區(qū)域超員報警：特定危險區(qū)域超過安全規(guī)定人數時，自動報警，可有效地阻止其他人員繼續(xù)進入； 1.6.4統(tǒng)計考勤功能 a)可以查詢任一班次及時間段各部門下井人數及下井時間 b)可以顯示任一時間段，某部門或

23、某個人的下井考勤情況，并根據工種、職務、部門等（規(guī)定足班時間），判斷不同類別的人員是否足班。 c)可以顯示任一時間段某部門及某人員的下井時長分布情況，和該時間段內平均井下時長。 d)顯示下井人員確切的下井時間和上井時間，統(tǒng)計井下持續(xù)時間 e)可單獨統(tǒng)計考核某些特殊工種、職務人員的上下井情況。 f)可以單獨考核某部門一個月或任一時間段的所有人員班次考勤總計。 1.6.5信息聯(lián)網功能 KJ69J人員定位系統(tǒng)通過局域網能實時同步地看到各種監(jiān)測信息，可以進行各種查詢操作。 a)工作站模式（C/S）：服務器裝服務器軟件，相關部門可通過安裝工作站軟件瀏覽信息。 b）WEB瀏覽模式(B/S模式)：通過建立W

24、EB服務器，以瀏覽網頁的方式瀏覽信息； 1.6.6系統(tǒng)運行狀態(tài)提示（自診斷功能） a)當系統(tǒng)監(jiān)測分站出現(xiàn)故障，分站欄顯示由綠色變成紅色告警； b)當無線接收器出現(xiàn)故障，提示某分站某接收器無信號； c)當無線編碼發(fā)射器需要充電時，提前提示該發(fā)射器缺電； d)當井下交流供電中斷時，系統(tǒng)提示直流供電報警； 1.6.7操作權限及操作日志 不同的用戶擁有不同的操作權限，便于系統(tǒng)的維護，每個值班人員擁有自己的登錄名和密碼，交接班時可更換用戶。 1.6.8遇險救災指引功能（可擴展） 礦山企業(yè)水、火、沖擊、地壓等突發(fā)性自然災害事故較多，且危害性大、波及范圍廣。如采取及時、正確的撤離、搶救處理措施，可最大限度地

25、減少災害影響，減少人員、財產損失。反之，搶救不及時，貽誤時機，會使損失或傷亡事故擴大，而事故伴生的次生危害，不亞于災害的直接影響。通常，事故重大、需要人員緊急撤離的情況下，多以地面人員電話撥號或手機呼叫方式通知現(xiàn)場人員撤離危險區(qū)域或引導人員有序撤離、科學避險，其中電話撥號方式可采用調度交換機的群呼功能，通過預先設定的組群，采用群呼方式通知現(xiàn)場人員。但由于礦山企業(yè)特點，不可能每名井下員工附近都有固定電話或人手一部移動通訊工具，因而會造成部分地點的部分人員得不到撤離通知，貽誤脫險時機，或得不到正確撤離、避險的指揮引導而發(fā)生意外。 當井下發(fā)生重特大突發(fā)事故，能否有一種快捷、直接的手段，由地面人員來迅

26、速地通知、全程指揮、引導現(xiàn)場所有受威脅人員安全疏散、撤離呢？遇險救災指引功能就能完成相關的工作。當發(fā)現(xiàn)有水災、塌方或其他安全隱患時，地面人員能夠在調度室，按照預先設定的緊急情況處理方案，通過控制安裝于礦井內的語音報警器（KXT22.1通信和信號裝置主機）、LED電子顯示牌（KXH32*128礦用本安型信號牌、KXH16*16礦用本安型信號牌）、人員定位分站、無線編碼發(fā)射器（KGE37B、KGE37D）等設備的語音播報和指示信息的顯示，指導工作人員安全撤離危險區(qū)域。 系統(tǒng)框圖： 當井下發(fā)生突發(fā)事故時，根據不同的應急預案，本系統(tǒng)可以通過以下四種方式來指揮井下人員有效的避險和撤離： 通過KXT22報警裝置語音報警提示； 通過KXH32*128本安信號牌文字提示； 通過KXH16*16本安信號牌紅綠燈聯(lián)動指式； 無線編碼發(fā)射器呼叫提示。 1.7主要技術指標 1.7.1系統(tǒng)容量 可連接無線數據監(jiān)測站64個，無線接收器512個（每個監(jiān)測站最多可接8個無線接收器），無線編碼發(fā)射器8190個。 1.7.2傳輸方式 RS485 主從方式。 1.7.3同時讀卡數量 可同時讀卡的數量200卡。 1.7.4最大巡檢周期 系統(tǒng)最大巡檢周期30s。 1.7.5漏讀率 漏讀率10-4。 1.7.6傳輸速率及誤碼率 速率1200bps。傳輸誤碼率：10-8。 1.7.