煤礦井下人員定位系統(tǒng)性能比較成品

1、動(dòng)通信課業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)校：西安科技大學(xué)學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院專業(yè)：通信技術(shù)組長(zhǎng)：成苗苗煤礦井下人員定位系統(tǒng)性能比較安全生產(chǎn)是煤炭行業(yè)永恒的主題，研制新型的煤礦井下人員定位系統(tǒng)是保 證井下工作人員安全、 實(shí)現(xiàn)快速救援的重要手段之一。 現(xiàn)有的煤礦井下人員定位 系統(tǒng)屬于區(qū)間定位的范疇， 只能對(duì)井下人員的位置進(jìn)行粗略判斷， 無(wú)法及時(shí)獲取 煤礦井下員工的具體位置和分布情況， 這是礦難事故頻發(fā)而營(yíng)救效率十分低下的 主要原因之一。 因此，建立一套完善的煤礦井下人員安全精確定位系統(tǒng)具有重大 的現(xiàn)實(shí)意義 煤礦安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，各級(jí)政府一貫高度重視煤 礦安全生產(chǎn)問(wèn)題，并采取一系列措施不斷加強(qiáng)安全生

2、產(chǎn)工作。通過(guò)不斷的努力， 近一時(shí)期煤礦安全生產(chǎn)狀況總體上趨于穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，但由于基礎(chǔ)薄弱等種種原因， 煤礦安全生產(chǎn)狀況仍然不容樂(lè)觀。 如何改變目前煤礦企業(yè)對(duì)井下人員落后的管理 模式，如何實(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、 信息化也成為所有煤礦企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題， 因此建 立以災(zāi)害預(yù)防、 事故救助、 電子信息化管理為主要目標(biāo)的信息化和智能化建設(shè)勢(shì) 在必行。隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)工作的重視程度日益提高，現(xiàn)有煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)上的不足和缺陷也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)， 已經(jīng)影響到煤礦安全生產(chǎn)工 作的正常開(kāi)展。 針對(duì)這些情況， 陸續(xù)推出了針對(duì)不同用戶和安全監(jiān)管部門的煤礦 安全解決方案， 同時(shí)跟相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠家開(kāi)展深層次的合作

3、， 共同開(kāi)發(fā)與之配套 的監(jiān)控軟件平臺(tái)， 為煤礦以及其他行業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。 煤礦井下人員定位 系統(tǒng)就是其中之一。煤礦井下人員定位系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的將井下各個(gè)區(qū)域人員及設(shè)備的動(dòng) 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(shí)掌握井下人員、 設(shè)備的分布 狀況和每個(gè)礦工的運(yùn)動(dòng)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(shí)， 救援人員也可根據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(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(shí)采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。鑒于這些原因我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下通過(guò)各種途徑查資料做出了現(xiàn)在最盛行 的兩種煤礦井下人員定位系統(tǒng)的性能比較。它們分別是: KTW-13井

4、下人員定位 系統(tǒng)和KJ373-F遠(yuǎn)距離讀卡器實(shí)時(shí)巡更系統(tǒng)。 下面我們就分別對(duì)這兩種系統(tǒng)加以 分析，對(duì)它們相互比較。KJ373-F煤礦井下人員定位系統(tǒng)一概 述近年來(lái)，國(guó)內(nèi)礦井事故時(shí)有發(fā)生，如何加強(qiáng)安全生產(chǎn)和安全監(jiān)督工作力度，當(dāng)遇到特殊情況后， 如何提高安全以及救援、 搜救工作效率， 擺到了各級(jí)主管部 門和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的面前。 這類問(wèn)題涉及到行業(yè)、 企業(yè)和個(gè)人的切身利益， 涉及到建 立和諧社會(huì)維護(hù)安定團(tuán)結(jié)局面的大事，因此應(yīng)該盡一切可能將這類問(wèn)題解決好。作為專業(yè)的安全技術(shù)開(kāi)發(fā)和方案提供商，RFID行業(yè)技術(shù)的先行者，我們采用2.4G高頻讀卡技術(shù)開(kāi)發(fā)了人員定位系統(tǒng)。礦用人員定位安全管理系統(tǒng)無(wú)論從識(shí)別讀寫距離

5、、 速度、功能、個(gè)體數(shù)量、 定位精度、系統(tǒng)的綜合性能等各個(gè)方面， 還是對(duì)全礦井的動(dòng)靜態(tài)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的 全程及全覆蓋跟蹤和監(jiān)控。 礦用人員定位安全管理系統(tǒng)采用了射頻識(shí)別領(lǐng)域的最 高端技術(shù)及最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)， 它完全具備了最強(qiáng)大的功能； 目前，在國(guó) 內(nèi)乃至國(guó)際同類產(chǎn)品中已處于領(lǐng)先水平， 將形成一套有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、 性 價(jià)比優(yōu)越的煤礦安全管理系統(tǒng)。由于井下工作的特殊性， 作業(yè)人員在井下流動(dòng)性大、 地面人員難以及時(shí)掌握 井下人員的分布情況和工作進(jìn)展情況， 人員下井后就無(wú)法確切地知道他們所處的 位置等，不能及時(shí)了解巡檢人員的工作情況和安全情況， 井下萬(wàn)一發(fā)生事故時(shí)地 面工作人員因不能實(shí)時(shí)了解

6、井下情況， 給監(jiān)督井下人員工作帶來(lái)極大的困難。 人 工描述不清或不能及時(shí)精確、自動(dòng)掌握下井人員的準(zhǔn)確位置。由此可見(jiàn):礦用人員定位安全管理系統(tǒng)是整個(gè)礦藏開(kāi)采行業(yè)安全生產(chǎn)和穩(wěn)定發(fā)展的需 求，可以提高安全生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理水平， 也使煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理上登上了一 個(gè)新的臺(tái)階。二礦用人員定位安全管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本功能礦用人員定位安全管理系統(tǒng)， 目前已集成了坑道的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布， 根據(jù)井下 的實(shí)際地理情況制作相應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖，使井下情況生動(dòng)形象一目了然；自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各類人員下井的各種報(bào)表如：1、生產(chǎn)人員的下井時(shí)間報(bào)表、出勤月報(bào)表、加班報(bào)表、請(qǐng)假或缺勤報(bào)表等 管理所需依據(jù)并可生成工資報(bào)表等。2、制定和統(tǒng)計(jì)

7、管理人員的巡查情況報(bào)表等。3、區(qū)域禁入管理，緊急事件處理，系統(tǒng)運(yùn)行管理。4、歷史數(shù)據(jù)的記錄與查詢，統(tǒng)計(jì)分析，網(wǎng)絡(luò)化與信息共享等功能。三 系統(tǒng)主要特點(diǎn)：KJ373-F遠(yuǎn)距離讀卡器實(shí)時(shí)巡更系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離射頻卡實(shí)時(shí)記錄及定位 巡更人員的管理系統(tǒng)。 運(yùn)用先進(jìn)的遠(yuǎn)距離識(shí)別技術(shù)， 通過(guò)射頻設(shè)備的配合， 對(duì)大 量人員進(jìn)行統(tǒng)一、有效、高智能化的實(shí)時(shí)管理。KJ373-F遠(yuǎn)距離讀卡器實(shí)時(shí)巡更系統(tǒng)具有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能， 可以完 成管理系統(tǒng)的各種參數(shù)設(shè)置、 數(shù)據(jù)的收集和統(tǒng)計(jì)， 可以對(duì)各種遠(yuǎn)距離卡進(jìn)行管理， 對(duì)丟失的卡進(jìn)行掛失，并能夠打印有效的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。1系統(tǒng)的高效性KJ373-F遠(yuǎn)距離讀卡器實(shí)時(shí)巡更系統(tǒng)主要采

8、用2.4G微波長(zhǎng)距識(shí)別技術(shù)，識(shí) 別有效距離可達(dá)70米的范圍，抗干擾能力強(qiáng)、防偽性能好。配備射頻卡的人員 擁有一個(gè)具有唯一且不能被更改的序列號(hào)的ID卡，使用時(shí)無(wú)機(jī)械接觸動(dòng)作，自 動(dòng)讀卡，射頻卡可以在短時(shí)間內(nèi)被系統(tǒng)確認(rèn)，方便使用。2數(shù)據(jù)處理可靠采用了計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理技術(shù)， 自動(dòng)化程度高， 控制準(zhǔn)確； 軟件使用簡(jiǎn) 單。3模塊化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制結(jié)構(gòu)， 可根據(jù)用戶的不同要求組織不同系統(tǒng)配置， 方便靈活。 管理系統(tǒng)硬件和軟件都由若干功能模式快組成， 這樣可以根據(jù)用戶的不同要求靈 活的組成不同的系統(tǒng)。 利用不同的讀卡距離的設(shè)備組合成多種類型的系統(tǒng)， 有效 縮短工期，方便用戶。4高適應(yīng)性可適應(yīng)從-20C

9、到+75 C的各種環(huán)境。5高保密性本系統(tǒng)的設(shè)備和識(shí)別卡為用戶提供了獨(dú)一無(wú)二的識(shí)別編碼, 現(xiàn)象。井下人員定位系統(tǒng)硬件組網(wǎng)方案系統(tǒng)各設(shè)備正常連接，并供電正常時(shí)，識(shí)別卡周期性的自動(dòng)發(fā)出卡旦從根本上消除了復(fù)制偽造等井.卜人員定位設(shè)備拓?fù)鋱DU 4H咆町nrflnwBui . -iliurft fflofeyi甲心站工ft袞nccn工宦i 1 tTK比釣心膛盛uru fcpii-wsH口 4 區(qū)!共00 SKVRK) )rJKPtsnt 4* O/HtMr tarnB. t.Tirrttw了凹*電鼻盤有識(shí)別卡的人員進(jìn)入某讀卡器的讀卡區(qū)域后，讀卡器將捕獲該卡號(hào)上傳至讀卡分 站控制器，讀卡分站控制器再上傳至主

10、機(jī)。主機(jī)上的系統(tǒng)管理軟件將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 判別、分析、處理，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)管理功能，并在實(shí)時(shí)圖形界面上顯示出來(lái)，起到定 位作用。四設(shè)備介紹說(shuō)明1 礦用本質(zhì)安全型讀卡分站控制器礦用本質(zhì)安全型讀卡分站控制器 （以下簡(jiǎn)稱控制器） 應(yīng)用于KJ373煤礦人員管 理系統(tǒng)，完成對(duì)KJ373-F型礦用本質(zhì)安全型讀卡器控制信息采集，同時(shí)實(shí)現(xiàn)將讀卡 器信息上傳PC機(jī)功能?？刂破魍ㄟ^(guò)CANS、線接收讀卡器信息，先將信息在控制器內(nèi) 部進(jìn)行處理、存儲(chǔ)，然后定時(shí)與PC機(jī)進(jìn)行通信，將數(shù)據(jù)上傳，PC機(jī)由系統(tǒng)軟件對(duì)收 集到的信息進(jìn)行處理以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員的實(shí)時(shí)定位和行程監(jiān)控。礦用本質(zhì)安全型讀卡分站控制器具有以下特點(diǎn)：1超低功耗功耗6W2兩

11、種供電方式可選用外部電源或內(nèi)部電池兩種方式，對(duì)控制器進(jìn)行供電。選用外部電 源工作，同時(shí)具有對(duì)內(nèi)部電池充電的效果。 停電時(shí)，自動(dòng)選用內(nèi)部電池工作， 電池充電完全后可連續(xù)工作2小時(shí)以上，可反復(fù)充電。3防水抗摔鋼材料外殼，水密封設(shè)計(jì)。4.超大存儲(chǔ)容量可同時(shí)存儲(chǔ)不少于300k條記錄。5.數(shù)據(jù)高度安全采用FLASH存儲(chǔ)器，不怕掉電丟失數(shù)據(jù)。6.高傳輸速度與PC機(jī)通信采用以太網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率高。與讀卡器通信采用CAN總線通信，通信距離遠(yuǎn)，速率高。7.咼可靠性設(shè)計(jì)SMT技術(shù)，組裝密度高，可靠性高，高頻性能好。與上位機(jī)通信采用 光纖通信技術(shù)，通信可靠無(wú)干擾，抗雷擊性能好。并可在0C至40C環(huán)境下使用。8.

12、易于使用只需有效連接外部線纜，即可自動(dòng)進(jìn)行工作。礦用本質(zhì)安全型讀卡分站控制器用途：在煤礦，為實(shí)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行行程監(jiān)控， 控制器接收讀卡器信息，并定時(shí)將信息上傳至PC機(jī)，PC機(jī)通過(guò)管理軟件將信息進(jìn)行處理。另外當(dāng)通信距離較遠(yuǎn) 時(shí)，控制器可兼做“中繼器”使用，以延長(zhǎng)通信距離。2 礦用本質(zhì)安全型讀卡器礦用本質(zhì)安全讀卡器為KJ373-F讀卡器為本質(zhì)安全型設(shè)備， 它作為CAN總線 的一個(gè)節(jié)點(diǎn)掛接在CAN總線上與KJ373-FK礦用本質(zhì)安全型讀卡分站控制器進(jìn)行 通信。將經(jīng)過(guò)其信號(hào)有效接收范圍內(nèi)的識(shí)別卡信息采集后，通過(guò)CAN總線連同自身的地址碼一起傳送給控制器，從而使控制器獲取該人員等動(dòng)目標(biāo)的當(dāng)前位置信 息

13、。型號(hào)：KJ373-F防爆標(biāo)志：讀卡器的防爆型式為礦用本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為“Exibl”防爆性能讀卡器應(yīng)采用礦用本質(zhì)安全型的防爆結(jié)構(gòu)且滿足GB3836.1-2000、GB3836.4-2000的規(guī)定，并經(jīng)國(guó)家指定的防爆檢驗(yàn)部門審查合格，取得檢驗(yàn)部 門發(fā)放的“防爆檢驗(yàn)合格證”?；竟δ埽?讀卡器具有與KJ373-FK礦用本質(zhì)安全型讀卡分站控制器雙向通信及工作 狀態(tài)指示功能。2讀卡器具有初始化參數(shù)設(shè)置功能，初始化參數(shù)可通過(guò)通信軟件修改。3讀卡器具有自診斷和故障指示功能。4讀卡器具有識(shí)別KJ373-K-B識(shí)別卡卡號(hào)的功能。5讀卡器具有電源指示功能。6讀卡器具有在通信中斷時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。7讀卡器具

14、有內(nèi)接備用電池的功能。工作原理：讀卡器包含一個(gè)微功率射頻收信機(jī)、一片控制單片機(jī)及一個(gè)CAN總線接口。由外部電源供電。其組成框圖如圖1：圖1識(shí)別分站原理框圖2.4GHz讀卡器在接收到進(jìn)入其接收范圍內(nèi)的識(shí)別卡發(fā)出的識(shí)別碼后，通知MCI接收該識(shí)別碼信號(hào)；MCU將接收到識(shí)別碼信號(hào)和自身的地址碼一起處理然后通過(guò)CAN 接口發(fā)送到CAN總線，直至CAN總線上的控制器接收到這個(gè)讀卡器 發(fā)送的識(shí)別碼和地址碼的信息包。天線主要技術(shù)指標(biāo)有線通信讀卡器與KJ373-FK讀卡分站控制器之間通信a）傳輸方式：多主、半雙工、CAN兩線無(wú)極性；b）傳輸速率：5kbps；c）通信信號(hào)峰-峰值電壓：1V-5V;d）通信信號(hào)峰值

15、電流：w40mAe）最大傳輸距離5km。無(wú)線通信讀卡器與KJ373-K-B識(shí)別卡之間通信a）傳輸方式：GFSKb）工作頻率：2.4GHz2.524GHzc）接收靈敏度：-70dBm；d）識(shí)別卡到讀卡器的無(wú)線傳輸距離不小于10m（無(wú)遮擋）。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間讀卡器在通信中斷時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間不小于2h.工作條件環(huán)境溫度：0C+40C；平均相對(duì)濕度：不大于90% （+25C）；大氣壓力：80kPa106kPa；有爆炸性混合物，但無(wú)破壞絕緣的腐蝕性氣體的場(chǎng)合。外部電源波動(dòng)適應(yīng)能力外部直流電源電壓在DC 12.0V20.0V范圍內(nèi)波動(dòng)控制器的電氣性能 應(yīng)符合企標(biāo)：Q/HDSDU007-200中4.3的規(guī)定。3

16、.礦用本質(zhì)安全型識(shí)別卡主要功能特點(diǎn)1、 型號(hào)：KJ373-K-B2、 防爆標(biāo)志：識(shí)別卡的防爆型式為礦用本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為“Exibl”3、 基本功能：識(shí)別卡具有發(fā)送卡號(hào)的功能。4、 主要技術(shù)指標(biāo)供電電源識(shí)別卡內(nèi)部采用鋰錳扣式電池供電， 使用節(jié)數(shù)為1節(jié)，電池型號(hào)、規(guī)格如下:電池型號(hào)：CR2032放電負(fù)載：7.5kQ額定容量：225mAh標(biāo)稱電壓：3.3VUo：DC 3.3VIo：820mA。工作電壓：DC3.3V工作電流：w5mA主要電氣性能1工作電流：識(shí)別卡的工作電流不大于5毫安。2射頻工作頻段：工作頻率范圍：2400MH右2500MHz3射頻工作方式：定頻方式工作。4識(shí)別卡號(hào)位數(shù)：識(shí)別卡

17、號(hào)為十一位十進(jìn)制數(shù)。5傳輸方式：GFSK工作頻率：2.4GHz2.524GHz發(fā)射功率：-20 dBm使用方法識(shí)別卡為礦用本質(zhì)安全型電器設(shè)備。識(shí)別卡注冊(cè)后下發(fā)到人員手中，并攜帶 在需要下井的人員身上，配合軟件與當(dāng)?shù)丨h(huán)境即可實(shí)現(xiàn)人員管理功能。五煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)主要功能和技術(shù)指標(biāo)、規(guī)格主要功能1監(jiān)測(cè)功能1人員管理系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)攜卡人員出/入井下的時(shí)刻、出/入重點(diǎn)區(qū)域的 時(shí)刻、出/入限制限制區(qū)域時(shí)刻。2人員管理系統(tǒng)應(yīng)能夠識(shí)別出攜卡人員出/入巷道分支方向，并顯示行走路線軌 跡。3人員管理系統(tǒng)應(yīng)能夠識(shí)別不小于80個(gè)同時(shí)進(jìn)入讀卡區(qū)域的攜卡人員。4人員管理系統(tǒng)應(yīng)能識(shí)別以5m/s運(yùn)動(dòng)物體，對(duì)于井下

18、乘坐電機(jī)車的攜卡人員和 需要進(jìn)行定位的礦車可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確識(shí)別并定位。5人員管理系統(tǒng)應(yīng)能夠檢測(cè)卡是否正常工作和檢測(cè)井下人員攜帶1張卡的唯一性 功能。2管理功能1人員管理系統(tǒng)應(yīng)具有攜卡人員下井總數(shù)及人員、 出/入井時(shí)刻、下井工作時(shí)間等顯示、 打印、查詢等功能，并具有超時(shí)人員、超員人員報(bào)警、顯示、打印、查詢等功能。2人員管理系統(tǒng)應(yīng)具有攜卡人員出/入重點(diǎn)區(qū)域人員、出/入重點(diǎn)區(qū)域時(shí)刻、工作時(shí)間等 顯示、打印、查詢等功能，并具有超時(shí)人員、超員人員報(bào)警、顯示、打印查詢等功能。3人員管理系統(tǒng)應(yīng)具有攜卡人員出/入限制區(qū)域人員、出/入限制區(qū)域時(shí)刻、滯留時(shí)間等 顯示、打印、查詢、報(bào)警等功能。4人員管理系統(tǒng)應(yīng)具有特種作業(yè)

19、人員等下井、進(jìn)入重點(diǎn)區(qū)域人員、出/入時(shí)刻、工作時(shí)間現(xiàn)實(shí)、打印、查詢等功能，具有出/入時(shí)刻及工作時(shí)間等顯示、打印、查詢、報(bào)警等功能。5人員管理系應(yīng)統(tǒng)具有攜卡人員下井活動(dòng)線路現(xiàn)實(shí)、打印、查詢、異常報(bào)警等功能。6人員管理系統(tǒng)應(yīng)具有攜卡人員卡號(hào)、姓名、身份證號(hào)、年齡、所在區(qū)隊(duì)班組、下井時(shí) 間等顯示、打印、查詢等功能。7人員管理系統(tǒng)應(yīng)具有按部門、地域、時(shí)間、分站、人員等分類查詢、顯示、打印等功 能。技術(shù)指標(biāo)1最大位移速度：人員管理系統(tǒng)中當(dāng)識(shí)別卡移動(dòng)速度不小于5m/s移動(dòng)時(shí)，可 被讀卡器正常識(shí)別。2并發(fā)識(shí)別數(shù)量： 當(dāng)同時(shí)有80張識(shí)別卡以最大速度進(jìn)入讀卡器的讀卡區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)能夠正常識(shí)別這80張識(shí)別卡。3漏讀

20、率：系統(tǒng)的漏讀率W10-4。4最大傳輸距離 ：識(shí)別卡與讀卡器的無(wú)線傳輸距離不小于10米。5最大監(jiān)控?cái)?shù)量 ：人員管理系統(tǒng)可根據(jù)需要多級(jí)方式進(jìn)行連接，每一級(jí)最多可連接32個(gè)讀卡器。人員管理系統(tǒng)能夠容納的最大識(shí)別卡數(shù)量不小于8000張。6最大巡檢周期： 人員管理系統(tǒng)的巡檢周期不大于30S。7誤碼率：人員管理系統(tǒng)的誤碼率W10-8。系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)GA/T75安全防范工程程序與要求MT209-1990煤礦通信、檢測(cè)、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)高度自動(dòng)化。系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)井下坑道工人經(jīng)過(guò)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn) 信息，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理。先進(jìn)的通信系統(tǒng)。安裝在井下各通道的識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)

21、時(shí)向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳 送相關(guān)人員通過(guò)的數(shù)據(jù)，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)。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(kù)管理系統(tǒng)， 包括工人 通過(guò)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(bào)表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務(wù)。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)，無(wú)需 在坑道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時(shí)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)； 完善的異常情況（包括無(wú)效感應(yīng)器、失效感應(yīng)器進(jìn)入）報(bào)警呼叫系統(tǒng)配置。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)遵循統(tǒng)一發(fā)感應(yīng)器、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理的原則，按準(zhǔn)許上崗 人員和班組實(shí)行一人一感應(yīng)器制，該感應(yīng)器可視為上崗憑

22、證或坑道準(zhǔn)入證。具體方案如下： 煤礦生產(chǎn)單位在所有坑道中均安裝一定數(shù)量的信號(hào)收發(fā)器， 具體位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情 況而定，以滿足輻射區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)。煤礦生產(chǎn)單位向有關(guān)人員頒發(fā)并裝備感應(yīng)器，感應(yīng)器安裝在安全帽的合 適位置。發(fā)感應(yīng)器時(shí)將感應(yīng)器所對(duì)應(yīng)員工的基本信息， 包括姓名、 年齡、性別、所屬班組、 所屬工種、職務(wù)、本人照片等登錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。安全生產(chǎn)部門對(duì)該感應(yīng)器進(jìn)行授權(quán)后即生效。 授權(quán)范圍包括： 該員工可以有資格 進(jìn)入作業(yè)面的坑道，感應(yīng)器的時(shí)效、失效、掛失等，以防止無(wú)關(guān)人員和非法人員 進(jìn)入坑道；進(jìn)入坑道的人員必須佩戴裝有感應(yīng)器的安全帽。 當(dāng)此人經(jīng)過(guò)坑道的識(shí)別 監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，立即被系統(tǒng)識(shí)別，并通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息

23、交換，將此人通過(guò)的路段、時(shí)間等信息傳輸至井上安全監(jiān)控中心記錄， 并可同時(shí)在地理信息大屏幕墻上出現(xiàn) 提示信息， 顯示通過(guò)人員的姓名。 如果感應(yīng)的感應(yīng)器號(hào)無(wú)效或進(jìn)入限制通道，系 統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，安全監(jiān)控中心值班人員接到報(bào)警信號(hào)，立即執(zhí)行相關(guān)安全工作管 理程序。附錄：井下人員定位管理系統(tǒng)設(shè)備設(shè)備列表礦用人員定位安全管理系統(tǒng)序號(hào)產(chǎn)品名稱產(chǎn)品型號(hào)備注及使用地點(diǎn)1礦用本質(zhì)安全型讀卡 分站控制器KJ373-FK標(biāo)準(zhǔn)型防爆，輸入2路獨(dú)立CAN總線，輸出1路光纖以太網(wǎng)井下2礦用隔爆兼本安電源KDW22防爆電源，支持一個(gè)基站或一個(gè)分站井下3礦用本質(zhì)安全型讀卡器KJ373-F防爆，符合AQ6210,CAN總線井下4礦

24、用本質(zhì)安全型識(shí)別卡KJ373-K-B防爆，符合AQ6210,標(biāo)準(zhǔn)型圓片卡井下5礦用本質(zhì)安全型電路 用接線盒JHH-4T、JHH-2T防爆型(4路、2路)井下6煤礦用阻燃信號(hào)電纜MHYVRP防爆，外購(gòu)：14,000元/公里井下7煤礦用阻燃通信光纜MGTSY（2144芯）B井下8中心 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)煤礦人員管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序包；數(shù)據(jù)米集控制程序包；超出32個(gè)分站或超出10個(gè)節(jié)點(diǎn)，不再 增加軟件費(fèi)用地上通訊前置機(jī)外購(gòu)：1臺(tái)工(P4/CPU3.0/512M/80G)，1臺(tái)15寸液晶顯示器地上機(jī)架式服務(wù)器外購(gòu)：至強(qiáng)CPU3.0/內(nèi)存1G/雙硬盤73G+146G/千兆網(wǎng)卡2個(gè)地上監(jiān)控臺(tái)配置外購(gòu)：1臺(tái)臺(tái)式P

25、C機(jī)；1臺(tái)19寸液晶 顯示器，一臺(tái)激光打印機(jī)地上客戶端配置外購(gòu)：1臺(tái)臺(tái)式PC機(jī)，1臺(tái)19寸液晶 顯示器客戶端的數(shù)量按客戶需求地上中文操作系統(tǒng)MS2008 Sever外購(gòu)：中文操作系統(tǒng)MS 2008 Sever地上SQL Sever數(shù)據(jù)庫(kù)外購(gòu)：客戶端應(yīng)用程序包，含10個(gè)客 戶端地上光纖收發(fā)器CS-110A非防爆，地面使用，單模光纖，輸入1路 光纖,輸出以太網(wǎng)地上KTW-13 井下人員定位系統(tǒng)、系統(tǒng)概述KTW-1駢下人員定位系統(tǒng)的核心識(shí)別設(shè)備采用了美國(guó)生產(chǎn)的915M無(wú)源 射頻識(shí)別設(shè)備，標(biāo)識(shí)卡也采用美國(guó)生產(chǎn)的無(wú)源卡。系統(tǒng)解決了大流量、超低功耗、 高速移動(dòng)的識(shí)別和數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。KTW-13井下人員及設(shè)

26、備定位系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的將井下各個(gè)區(qū)域人 員及設(shè)備的動(dòng)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(shí)掌握井下人 員、設(shè)備的分布狀況和每個(gè)礦工的運(yùn)動(dòng)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(shí)，救援人員也可根據(jù)KTW-13井下人員及設(shè)備定位系統(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(shí)采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急 救援工作的效率。KTW-13井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)是集井下人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后 急救、日常管理等一體的綜合性運(yùn)用系統(tǒng)，集合了國(guó)內(nèi)外識(shí)別技術(shù)、傳輸技術(shù)、 軟件技術(shù)等最頂尖的產(chǎn)品和技術(shù)， 是目前技術(shù)最先進(jìn)、運(yùn)行最穩(wěn)定、設(shè)計(jì)最專業(yè) 化的井下人員定位系統(tǒng)。這一科技成果的

27、實(shí)現(xiàn)，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和日常 管理上臺(tái)階以及事故急救帶來(lái)了新的契機(jī)。二、RFDI 技術(shù)原理和特點(diǎn)1、射頻識(shí)別技術(shù)射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification Technology)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識(shí)別 工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污 染等惡劣的環(huán)境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。長(zhǎng)距射頻 產(chǎn)品多用于交通上，識(shí)別距離可達(dá)幾十米。2、RFID系統(tǒng)工作原理典型的RFID系統(tǒng)包括可編程數(shù)據(jù)的電子標(biāo)簽，讀寫器以及處理數(shù)據(jù)的遠(yuǎn) 端計(jì)算機(jī)三個(gè)部分。電子標(biāo)簽也

28、就是射頻卡，具有智能讀寫及加密通信的能力。讀寫器由無(wú)線收發(fā)模塊、控制模塊和接口電路組成，通過(guò)調(diào)制的RF通道向標(biāo)簽發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，標(biāo)簽回答識(shí)別信息，然后讀寫器把信號(hào)送到計(jì)算機(jī)或者其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中， 電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面， 其中保存有約定格式的 電子數(shù)據(jù)。 讀寫器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)， 當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入該磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn) 生感應(yīng)電流， 同時(shí)利用此能量發(fā)送出自身編碼等信息， 讀寫器讀取信息并解碼后 傳送至主機(jī)并進(jìn)行相關(guān)處理，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。3、RFID特點(diǎn)?操作方便，工作距離長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別；?無(wú)硬件接觸，避免了因機(jī)械接觸而產(chǎn)生的各種故障，使用壽命長(zhǎng)；?射頻

29、識(shí)別卡無(wú)外露金屬觸點(diǎn)，整個(gè)卡片完全密封，具有良好的防水、防塵、 防污損、防磁、防靜電性能，適合惡劣環(huán)境條件（如溫、濕變化大，灰塵多，難以保持卡面清潔的井下環(huán)境）下工作；?對(duì)無(wú)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都經(jīng)過(guò)隨機(jī)序列的加密，并有完善、保密的通信協(xié)議?？?內(nèi)序列號(hào)是唯一的，制造商在卡出廠前已將此序號(hào)固化，安全性高；?卡內(nèi)具有防碰撞機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別；?信號(hào)的穿透能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸量小，抗干擾能力強(qiáng)，感應(yīng)靈敏，易于維護(hù)和 操作。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1、實(shí)現(xiàn)下井作業(yè)人員進(jìn)出的有效識(shí)別， 實(shí)現(xiàn)井下人員分布的可視化， 并且 使系統(tǒng)管理充分人性化、信息化和高度自動(dòng)化。2、為高級(jí)管理人員提供考勤作業(yè)、人員進(jìn)出

30、限制等多方面的信息查詢。3、一旦發(fā)生安全事故， 通過(guò)該系統(tǒng)立刻可以知道坑道作業(yè)面工作人員的數(shù) 量，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運(yùn)作。4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)引用標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)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GB 2423.2電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程GB 2423.3電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程法GB 2423.4電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程法GB 2423.5電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程GB 2423.6電工電子產(chǎn)品基

31、本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程GB 2423.10電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程方法GB 4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）GB 6833.6電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范MT209-1990煤礦通信、檢測(cè)、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求MT210-1990煤礦通信、檢測(cè)、控制用電工電子產(chǎn)品基本試驗(yàn)方法五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)1、 高度自動(dòng)化。系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)井下坑道工人經(jīng)過(guò)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn) 信息，并自動(dòng)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(shí)別系統(tǒng)，實(shí)時(shí)向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳 送相關(guān)人員通過(guò)的數(shù)據(jù)，整個(gè)過(guò)程無(wú)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(kù)管理系統(tǒng)，包括工人通

32、試驗(yàn)A:低溫試驗(yàn)方法試驗(yàn)B:咼溫試驗(yàn)方法過(guò)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(bào)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)，無(wú)需 在坑道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時(shí)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。終端數(shù)據(jù)爭(zhēng)集器w杠天觀 宜執(zhí)道.（安裝方式）5、完善的異常情況（包括無(wú)效感應(yīng)器、失效感應(yīng)器進(jìn)入）報(bào)警呼叫系統(tǒng)配置6、系統(tǒng)的可個(gè)性化性和可擴(kuò)展性。六、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)遵循統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理的原則，按準(zhǔn)許下井人員 和班組實(shí)行一人一卡制，該無(wú)源卡可視為上崗憑證或坑道準(zhǔn)入證。具體方 案如下

33、：1、煤礦生產(chǎn)單位在所有坑道中均安裝一定數(shù)量的識(shí)別基站，具體位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，以滿足定位為準(zhǔn)。2、 煤礦生產(chǎn)單位向有關(guān)人員頒發(fā)并裝備無(wú)線無(wú)源標(biāo)識(shí)卡，無(wú)線無(wú)源標(biāo)識(shí)卡 安裝在安全帽的合適位置。3、 發(fā)無(wú)線無(wú)源標(biāo)識(shí)卡時(shí)將感應(yīng)器所對(duì)應(yīng)員工的基本信息，包括姓名、年齡、 性別、所屬班組、所屬工種、職務(wù)、本人照片等登錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。4、 安全生產(chǎn)部門對(duì)該無(wú)線無(wú)源標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行授權(quán)后即生效。授權(quán)范圍包括： 該員工可以有資格進(jìn)入作業(yè)面的坑道，無(wú)源卡的時(shí)效、失效、掛失等，以防止無(wú)關(guān)人 員和非法人員進(jìn)入坑道；5、 進(jìn)入坑道的人員必須佩戴裝有無(wú)線無(wú)源標(biāo)識(shí)卡的安全帽。當(dāng)此人經(jīng)過(guò)坑 道的識(shí)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，立即被系統(tǒng)識(shí)別，并

34、通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息交換，將此人通過(guò)的路 段、時(shí)間等信息傳輸至井上安全監(jiān)控中心記錄，并可同時(shí)在地理信息大屏幕墻上出 現(xiàn)提示信息，顯示通過(guò)人員的姓名。如果感應(yīng)的無(wú)線無(wú)源標(biāo)識(shí)卡號(hào)無(wú)效或進(jìn)入限制 通道，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，安全監(jiān)控中心值班人員接到報(bào)警信號(hào)， 立即執(zhí)行相關(guān)安全 工作管理程序。（系統(tǒng)構(gòu)成）七、系統(tǒng)功能實(shí)時(shí)井下人員動(dòng)態(tài)顯示功能：1、任一時(shí)間井下某個(gè)地點(diǎn)究竟有多少人，這些人都是誰(shuí)2、查詢一個(gè)或多個(gè)人員現(xiàn)在的井下實(shí)際位置3、 記錄有關(guān)人員在任一地點(diǎn)的到/離時(shí)間和總工作時(shí)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(cè)人員）是否按時(shí)、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(cè)和處理，從根本

35、上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故4、實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)共享供多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)同時(shí)在不同地點(diǎn)查看豐富的地圖功能：具有放大、縮小、移動(dòng)、標(biāo)尺測(cè)距、視野控制、中心移動(dòng)、土層控制、地圖打印等功厶匕冃匕；建位眼務(wù)器“疋*廣劃N撫料 2 質(zhì)a J/J地而確討:W*并*爼刖丿尸廳（” ”苛打井下碉數(shù)據(jù)采集鐸端:數(shù)據(jù)釆數(shù)瘙采無(wú)鴛請(qǐng)3數(shù)據(jù)采集纓制禁區(qū)報(bào)警功能：對(duì)于指定的禁區(qū)，如果有人員進(jìn)入，實(shí)時(shí)聲音報(bào)警，并顯示進(jìn)入禁區(qū)的 人員；人員軌跡查詢：可查找某個(gè)人在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)所經(jīng)歷的路徑，并在圖中畫(huà)出線路軌跡； 豐富的人員下井考勤能力：可對(duì)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(bào)表（如：下井時(shí)間報(bào)表、出

36、勤月報(bào)表、加班報(bào)表、缺勤報(bào)表等等）；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(xiǎn)效率和救護(hù)效果；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；八，硬件系統(tǒng)描述數(shù)據(jù)米集終端（基站）技術(shù)指標(biāo)?系統(tǒng)容量：米用12位編碼；?存儲(chǔ)容量：每個(gè)終端有70K的存儲(chǔ)空間，可存儲(chǔ)1800條信息；?數(shù)據(jù)安全：終端有斷電保護(hù)功能，確保數(shù)據(jù)不丟失；?每秒讀卡:每秒識(shí)別79張卡（單卡）?傳輸速率：9600Kb/S;?傳輸距離：米用485通訊，有效距離可達(dá)1000- 1200米，加中繼可延伸;?米集方式：輪詢采集終端內(nèi)的數(shù)據(jù)；兩種定位系

37、統(tǒng)性能的比較1KJ373-F煤礦井下人員定位系統(tǒng)1最大位移速度：人員管理系統(tǒng)中當(dāng)識(shí)別卡移動(dòng)速度不小于5m/s移動(dòng)時(shí)，可 被讀卡器正常識(shí)別。2并發(fā)識(shí)別數(shù)量：當(dāng)同時(shí)有80張識(shí)別卡以最大速度進(jìn)入讀卡器的讀卡區(qū)域 時(shí)，系統(tǒng)能夠正常識(shí)別這80張識(shí)別卡。3漏讀率：系統(tǒng)的漏讀率w10-4。4最大傳輸距離：識(shí)別卡與讀卡器的無(wú)線傳輸距離不小于10米。5最大監(jiān)控?cái)?shù)量：人員管理系統(tǒng)可根據(jù)需要多級(jí)方式進(jìn)行連接，每一級(jí)最多可連接32個(gè)讀卡器。人員管理系統(tǒng)能夠容納的最大識(shí)別卡數(shù)量不小于8000張。6最大巡檢周期：人員管理系統(tǒng)的巡檢周期不大于30S。7誤碼率：人員管理系統(tǒng)的誤碼率w10-8。2.KTW-13 井下人員定位系統(tǒng)a通訊速率及距離分站與中心站的通訊速率：2400bps分站與中心站的傳輸距離：=10Kmb、發(fā)射頻率：132.3KHZ接收頻率：315MHz數(shù)據(jù)傳輸速率：2400bps數(shù)據(jù)接口：RS485或DPSK識(shí)別距離：玄9m（1m-10m可調(diào)）同時(shí)識(shí)別6張不同卡號(hào)的目標(biāo)。C、通訊信號(hào)幅值：RS485通訊方式：數(shù)據(jù)傳輸接口發(fā)送給分站的通訊信號(hào)幅度為1