煤礦井下人員定位系統(tǒng) 系統(tǒng)概述 煤礦安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，各級政府一貫高度重視煤礦安全生產(chǎn)問題，并采取一系列措施不斷加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作。通過不斷的努力，近一時期煤礦安全生產(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)狀況仍然不容樂觀。如何改變目前煤礦企業(yè)對井下人員落后的管理模式，如何實現(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)勢在必行。 煤礦井下人員定位系統(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，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。 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用系統(tǒng),集合了國內(nèi)識別技術(shù)、傳輸技術(shù)、軟件技術(shù)等最頂尖的產(chǎn)品和技術(shù)，是目前國內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)、運行最穩(wěn)定、設(shè)計最專業(yè)化的井下人員定位系統(tǒng)。這一科技成果的實現(xiàn)，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和日常管理上臺階以及事故急救帶來了新的契機(jī)。 系統(tǒng)設(shè)計理念 一、系統(tǒng)設(shè)計原則 1、實現(xiàn)下井作業(yè)人員進(jìn)出的有效識別，實現(xiàn)井下人員分布的可視化，并且使系統(tǒng)管理充分人性化、信息化和高度自動化。 2、為高級管理人員提供考勤作業(yè)、人員進(jìn)出限制等多方面的信息查詢。 3、一旦發(fā)生安全事故，通過該系統(tǒng)立刻可以知道坑道作業(yè)面工作人員的數(shù)量，保證搶險救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運作。 4、系統(tǒng)設(shè)計的安全性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。 二、系統(tǒng)設(shè)計特點 1、高度自動化。系統(tǒng)能自動檢測井下坑道工人經(jīng)過該監(jiān)測點的時間、地點信息，并自動實現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理。 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)計分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計報表資料，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。系統(tǒng)產(chǎn)品采用坑道壁掛式設(shè)計，無需在坑道進(jìn)行現(xiàn)場施工，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。 5、完善的異常情況（包括無效感應(yīng)器、失效感應(yīng)器進(jìn)入）報警呼叫系統(tǒng)配置。 6、系統(tǒng)的可個性化性和可擴(kuò)展性。 三、系統(tǒng)設(shè)計方案 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)許下井人員和班組實行"一人一卡"制，該感應(yīng)器可視為"上崗憑證"或"坑道準(zhǔn)入證"。具體方案如下： 1、煤礦生產(chǎn)單位在所有坑道中均安裝一定數(shù)量的信號收發(fā)器，具體位置根據(jù)現(xiàn)場情況而定，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)并裝備無線標(biāo)識卡，無線標(biāo)識卡安裝在安全帽的合適位置。 3、發(fā)無線標(biāo)識卡時將感應(yīng)器所對應(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)庫中。 4、安全生產(chǎn)部門對該無線標(biāo)識卡進(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，感應(yīng)器的時效、失效、掛失等，以防止無關(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線標(biāo)識卡的安全帽。當(dāng)此人經(jīng)過坑道的識別監(jiān)測點時，立即被系統(tǒng)識別，并通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息交換，將此人通過的路段、時間等信息傳輸至井上安全監(jiān)控中心記錄，并可同時在地理信息大屏幕墻上出現(xiàn)提示信息，顯示通過人員的姓名。如果感應(yīng)的無線標(biāo)識卡號無效或進(jìn)入限制通道，系統(tǒng)將自動報警，安全監(jiān)控中心值班人員接到報警信號，立即執(zhí)行相關(guān)安全工作管理程序。 系統(tǒng)的核心功能 一、實時井下人員動態(tài)顯示功能： 1、任一時間井下某個地點究竟有多少人，這些人都是誰 2、查詢一個或多個人員現(xiàn)在的井下實際位置 3、記錄有關(guān)人員在任一地點的到/離時間和總工作時間等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員（如：瓦斯檢測人員）是否按時、到點的進(jìn)行實地查看，或進(jìn)行各項數(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 4、實現(xiàn)多點共享供多個領(lǐng)導(dǎo)同時在不同地點查看 二、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、土層控制、地圖打印等功能 三、禁區(qū)報警功能： 對于指定的禁區(qū)，如果有人員進(jìn)入，實時聲音報警，并顯示進(jìn)入禁區(qū)的人員 四、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 五、豐富的人員下井考勤能力： 可對出入井人員進(jìn)行統(tǒng)計，實現(xiàn)下井人員考勤記錄，建立人員出入井的各種信息報表（如：下井時間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等） 六、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 七、車輛及設(shè)備管理： 車輛的出入統(tǒng)計、定位以及其他重要設(shè)備的具體位置 井下人員定位系統(tǒng)工程安裝示意 本系統(tǒng)分為地面和井下兩部分，地面由電腦、通訊箱及軟件組成，井下由分站、無線標(biāo)識傳感器組成，如圖 產(chǎn)品的特點： ML-M3000防爆讀卡器 ML-M3000全向讀寫器的主要性能參數(shù) ※ML-M3000全向讀寫器是專用于RFID的識別和編程 ※采用DC9V/500mA的供電可以同時識別200張卡; ※識別的距離是5-80m ※200公里/小時以內(nèi); ※識別的方式是全向的方式; ※工作的頻率在2.4GHz-2.5GHzISM微波段，125個頻道，頻道帶寬8MHz; ※數(shù)據(jù)速率射頻功率分別是1Mbps和-20dBm-0dBm可調(diào)的而最大峰值功率1毫瓦; ※在-40℃-85℃的工作環(huán)境的接受靈敏度是-90dBm; ※開發(fā)接口與其他設(shè)備連接是RS232，異步通訊速率9600BPS-921600BPS 產(chǎn)品的特征 ※支持RS232/RS485方式與上位機(jī)通訊； ※加密計算與認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)安全，防止與數(shù)據(jù)破解； ※使用頻道隔離技術(shù)，多個設(shè)備互不干擾； ※先進(jìn)的防碰撞技術(shù)，支持多標(biāo)簽讀寫； ※可配置微波模塊工作方式，發(fā)射功率可調(diào)； ※抗干擾和防雷設(shè)計,滿足工業(yè)環(huán)境要求 微波鏈路特征 參數(shù)規(guī)格 信號調(diào)制方式GFSK 頻率2.4-2.45GHz 發(fā)射功率≤3dBm(可用軟件進(jìn)行調(diào)整) 天線極化垂直 讀寫區(qū)域全向范圍 微波通訊距離5?80m 微波通訊檢錯CRC16循環(huán)冗余校驗 通訊加密面談 位誤碼率/B.E.R10-7 電氣特征 參數(shù)規(guī)格 電源RS232/RS485方式：+24VDC 通信接口RS232/RS485波特率：9600-115200， 通訊檢錯CRC16循環(huán)冗余校驗 環(huán)境特征 參數(shù)規(guī)格 使用溫度-40℃?+80℃ 保存溫度-60℃?+80℃ 抗電磁干擾10V/m0.1-1000MHzAM調(diào)幅電磁波 可靠性MTBF≥70000小時 工作壽命15年 機(jī)械特征 參數(shù)規(guī)格 外形尺寸100*150mm(圓柱形) 重量1.5千克 外殼材料鋁 顏色藍(lán)色 安裝位置標(biāo)桿或橫梁 安裝方式粘貼或者倒掛平放 產(chǎn)品照片 ml-T80電子標(biāo)簽： 產(chǎn)品特點 ※遠(yuǎn)距離:有效識別距離可達(dá)2-80m，可調(diào)節(jié)。 ※防沖突性:先進(jìn)的防碰撞技術(shù)，可同時識別200個/秒以上標(biāo)識。 ※高速度:最高識別速度可達(dá)200公里/小時。 ※安全性:加密算法與認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)安全，防止數(shù)據(jù)破解。 ※方向性:可實現(xiàn)有方向性和無方向性的識別。 ※高可靠:-40℃-85℃，防沖擊。 ※成本性:全部采用0.18uM的芯片，成本更低。 ※功耗性:超低功耗，更健康、更安全。 ※傳輸性:全球開放的ISM微波頻段，無須申請和付費。 ※高抗干擾性:對現(xiàn)場各種干擾源無特殊要求 微波鏈路特性 信號調(diào)制方式GFSK 通訊速率雙向1024Kbit/s 工作頻率2.45GHz 最大輸出功率0dbm 空中接口 位誤碼率10-9 電器特征 靜態(tài)電流小于2?A 工作電流小于15mA 使用壽命大于3年鋰電池(3-5年) 環(huán)境特性 工作濕度小于85％ 存儲溫度-40℃～+80℃ 工作溫度