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(diǎn)介紹監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)概述及特點(diǎn)介紹通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)概述及特點(diǎn)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(diǎn)、各模塊介紹、實(shí)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(yàn)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(diǎn)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(gè)站點(diǎn)，多個(gè)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(diǎn)多 施工成本高，

3、工程量大，周期長(zhǎng)020301需求0102一網(wǎng)一站基本內(nèi)容設(shè)計(jì)理念019總體設(shè)計(jì)布局依托于環(huán)網(wǎng)，方便接入四大設(shè)計(jì)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(diǎn)、各模塊介紹、實(shí)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(cè)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(cè)）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(duì)接，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)一號(hào)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(chǔ)通訊中斷后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)大于4小時(shí)，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(shí)小于0.5%（不包括傳感器的測(cè)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(shí)間小于2S,反應(yīng)及時(shí)快捷。RS4852路485總線，方便數(shù)據(jù)接入。監(jiān)測(cè)監(jiān)控模塊1302模 塊 優(yōu) 勢(shì)MTBF平均無故障時(shí)間超過8000小時(shí)。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(duì)多個(gè)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(diǎn)：實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)信號(hào)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(gè)千兆先接口，4個(gè)單/多模百兆 先口，8個(gè)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(jì)，滿足礦山本安要求關(guān)時(shí)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(jì)，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(duì)千兆先，4對(duì)百兆先，4 個(gè)RJ45接口，4個(gè)傳感器接口，4個(gè)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(duì) 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(jì)，方便內(nèi)部模塊管理通過核心板可對(duì)每個(gè)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(diǎn)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(shí)現(xiàn)距離測(cè)量不方向判定，實(shí)現(xiàn)精 確定位多射頻模組，同時(shí)實(shí)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(shí)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(hào)，轉(zhuǎn)換為無線 Zigbee信號(hào)，上傳到平臺(tái)上。可承擔(dān)Zigbee語音調(diào)度，實(shí)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(jì)人員的運(yùn) 勱?duì)顟B(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(lì)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(bào)警功能，進(jìn)一步完善報(bào)警體系 超聲波焊接，觸點(diǎn)充電，達(dá)到IP67防護(hù)等級(jí) 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(diǎn)本質(zhì)安全設(shè)計(jì)，具有多重電源電路保護(hù)裝置 內(nèi)置定位系統(tǒng)標(biāo)識(shí)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(shí)，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(lì)功能03KLX4LM(A)信息礦燈23010203040506人員定位系統(tǒng)-系統(tǒng)軟件特點(diǎn)2403地圖顯示2D,3D,手機(jī)APP聯(lián)合顯示，畫質(zhì)優(yōu)美報(bào)警功能具有低電報(bào)警、鏈路報(bào)警、求救報(bào)警、特種人員報(bào)警、非法入井報(bào)警等多種報(bào)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(shí)時(shí)顯示軌跡、

9、查詢多人或單人歷史軌跡。接口功能對(duì)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(lì)器，可準(zhǔn)確識(shí)別一定范圍內(nèi)卡的數(shù)量，當(dāng) 檢測(cè)到此范圍內(nèi)存在多張卡，丌予放行。對(duì)亍沒有經(jīng)過虹膜設(shè)備的人員，系統(tǒng)中丌會(huì)有考勤 信息，消除一人帶多卡的勱機(jī)通過對(duì)運(yùn)勱?duì)顟B(tài)的大數(shù)據(jù)分析可進(jìn)行一人帶多卡的 識(shí)別不帶卡通過虹膜后，考勤基站收丌到卡的信號(hào)，丌予開門03人員定位系統(tǒng)井口唯一性檢測(cè)裝置 工作原理 驗(yàn)卡儀自帶激勵(lì)線圈，接近定位卡時(shí)，激活定位卡發(fā)送卡號(hào)消息，驗(yàn)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(yàn)卡機(jī) 27無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)概述及特點(diǎn)介紹014G通信03核心網(wǎng)核心網(wǎng)可直接與外網(wǎng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)一號(hào)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(shí)間超過8000小時(shí)。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(duì)多個(gè)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(diǎn)：實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)信號(hào)無線接入的功能監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述及特點(diǎn)介紹0532數(shù)據(jù)

11、存儲(chǔ)通訊中斷后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)大于4小時(shí)，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(shí)小于0.5%（不包括傳感器的測(cè)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(shí)間小于2S,反應(yīng)及時(shí)快捷。RS4852路485總線，方便數(shù)據(jù)接入。監(jiān)測(cè)監(jiān)控模塊05模 塊 優(yōu) 勢(shì)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(jì)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(chǔ)設(shè)備管理的相關(guān)信息支持低頻激勵(lì)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(shí)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(lì)芯片，可實(shí)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(shí)現(xiàn)車輛的運(yùn)勱?duì)顟B(tài)分析和自勱休眠可實(shí)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(lì)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?cè)O(shè)備盤點(diǎn)物資管理設(shè)備類型定位設(shè)備編號(hào)定位設(shè)備卡號(hào)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(hào)或卡號(hào)或選擇設(shè)備類型點(diǎn)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?cè)O(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(hào)物品卡和設(shè)備是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，可按 找物品卡號(hào)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(shí)間設(shè)備出入井的時(shí)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(duì)每種設(shè)備進(jìn)行歸類，統(tǒng)計(jì)井下設(shè)備種類設(shè)備狀態(tài)跟蹤設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)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(shí)際需求，設(shè)定設(shè)備數(shù)量閾值，當(dāng)超過或不足時(shí)，予以提醒。設(shè)備位置跟蹤設(shè)備所處位置，