XX煤矿信息化建设方案.doc

XX 矿信息化建设技术方案 1 XX 矿业有限公司 工业环网 人员定位 安全监控及广播通讯系 统 技技 术术 方方 案案 XX 公司 XX 矿信息化建设技术方案 2 2012 年 05 月 目录目录 一项目概述一项目概述 5 1 1 前言前言 5 1 1 矿井生产需要 5 1 2 建设项目 5 2 2 总体设计总体设计 7 2 1 工程范围 7 2 2 设计目标 7 2 3 设计原则 7 2 3 1 高可靠性和可用性原则 7 2 3 2 先进性原则 8 2 3 3 标准化 规范化原则 8 2 3 4 兼容性 开放性和扩充性原则 8 2 3 5 经济性原则 8 2 3 6 安全性最高的原则 8 二二 工业以太环网工业以太环网 9 1 系统概述 9 2 建设目标 9 3 设计依据 9 4 方案设计 10 4 1 系统拓扑结构 10 4 2 光缆铺设 10 4 3 交换机布置 11 5 环网交换机介绍 11 5 1 井下环网交换机 11 三三 人员定位系统人员定位系统 13 1 概述 13 1 1 行业现状 13 1 2 系统简介 13 1 3 建设目标 14 2 方案设计 14 2 1 设计依据 14 2 2 系统拓扑结构 15 2 3 地面监控中心 15 2 4 传输网络 16 XX 矿信息化建设技术方案 3 2 5 井下前端设备 16 2 6 井口检卡 17 3 系统优势 18 3 1 先进性 18 3 2 兼容性 18 3 3 稳定性 18 3 4 扩展性 19 3 5 耐用性 19 3 6 安全性 19 4 系统主要功能 19 4 1 人员考勤管理 19 4 2 人员安全管理 20 4 3 报警功能 21 4 4 人事系统管理 21 4 5 系统安全管理 22 4 6 系统联网 23 4 7 系统扩展 23 5 系统关键技术 23 6 系统设备参数 25 6 1 系统主要参数 25 6 2 KT160 F1 型读卡分站及电源 26 6 3 KJ237 F S 型动态目标识别器 29 6 4 KJ237 K 型人员标识卡 30 四四 KT160KT160 无线通讯系统无线通讯系统 32 1 概述 32 2 系统简介 32 3 目标和原则 33 3 13 1 设计原则设计原则 33 4 方案设计 34 4 14 1 组网方式组网方式 34 4 24 2 网络拓扑结构网络拓扑结构 34 4 34 3 系统设计系统设计 34 5 系统功能 35 5 15 1 通话通话 35 5 25 2 群呼群呼 35 5 35 3 组呼组呼 35 5 45 4 短信群发短信群发 35 5 55 5 呼叫记录显示呼叫记录显示 36 5 65 6 转接转接 36 5 75 7 代接代接 36 5 85 8 强插强插 36 5 95 9 强拆强拆 36 5 105 10 监听监听 36 6 系统优势 37 XX 矿信息化建设技术方案 4 6 16 1 组网灵活组网灵活 37 6 26 2 安装 维护容易安装 维护容易 37 6 36 3 调度方便调度方便 37 6 46 4 系统容量大系统容量大 37 6 56 5 扩展性好扩展性好 38 6 66 6 强大的移动性强大的移动性 38 6 76 7 移动通话移动通话 38 7 主要设备介绍 38 7 17 1 KT160 F1KT160 F1 矿用本安型无线基站矿用本安型无线基站 38 7 27 2 KT160 F2KT160 F2 矿用本安型矿用基站矿用本安型矿用基站 40 7 37 3 KT160 SKT160 S 型矿用本安手机型矿用本安手机 41 五五 安全监控系统安全监控系统 43 1 系统介绍 43 2 1 设计依据 44 2 2 设计目标 44 2 3 方案设计 44 3 系统特点 49 3 1 自主产权 49 3 2 多系统兼容 49 3 3 系统维护和测试功能 49 3 4 黑匣子 功能 49 3 5 多重信号容错滤波技术 抗干扰能力强 49 3 6 多重校验传输保障技术 50 3 7 高度可靠的数据冗余保护技术 50 3 8 高可靠的电源系统 50 3 9 监控中心站软件 51 4 系统主要设备介绍 52 4 1 KJF86N 系列监控分站 52 4 2 KDW0 3 660A B 型电源箱 53 4 3 GT500A 型一氧化碳传感器 54 4 4 GWD100 型温度传感器 55 4 5 GFW15 型风速传感器 56 五五 公司简介公司简介 58 1 企业概况 58 2 成长历程 58 3 公司结构及人员组成 59 4 承担的部分国家省部级科研项目 59 5 创新成果展示 60 6 经营目标 60 六六 售后服务售后服务 62 1 技术培训 技术培训 62 2 售后服务承诺 售后服务承诺 62 XX 矿信息化建设技术方案 5 3 技术服务站点 技术服务站点 63 4 网络化服务 网络化服务 64 5 系统备件及专用工具供应系统备件及专用工具供应 64 XX 矿信息化建设技术方案 6 一项目概述一项目概述 1 1 前言前言 随着国家矿山行业体制改革的不断深化 现代信息技术的飞速发展 矿山管理信息化将为非煤 矿山的可持续发展提供良好的条件 非煤矿行业的管理信息形式标准化 信息传递规范化以及信 息内容系统化 安全生产监测监控自动化是非煤矿山行业应用系统的必然趋势 利用计算机技术 通讯技术和网络技术 开发矿山安全生产综合信息系统并在实际中应用是很有必要的 而且是及 时的 更是矿山管理部门管理创新和技术进步的要求 从而进一步提高矿山安全生产的整体管理 水平 1 11 1 矿井生产需要矿井生产需要 矿井生产作为高危行业之一 安全生产始终是头等大事 由于矿区环境复杂 井下作业远离地 面 地形复杂 环境恶劣 所以容易发生事故 对井下作业环境 作业地点的监控是矿井安全生产 的一个重要环节 因此 在矿井安装安全监控系统安全监控系统 实时监测井下各项安全数据 安装人员定位系人员定位系 统统 把握井下人员人数 位置 考勤等信息 安装通讯联络系统通讯联络系统 用于解决日常井下与井上通信的 和日常生产调度的需要 通过建设三大系统 随时掌握井下现场的实际情况 对安全生产 调度指 挥 科学决策提供直观 可靠的手段非常必要 国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 国发 2010 23 号 明确规定 煤矿 非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准 安装监测监控系统 井下人员定位系统 紧急避险系统 压风自救系统 供水施救系统和通信联络系统等技术装备 并于 3 年之内完成 逾期未安装的 依 法暂扣安全生产许可证 生产许可证 国家安全监管总局 国家煤矿安监局下发了 关于建设完善煤矿井下安全避险 六大系统 的通知 安监总煤装 2010 146 号 紧急避险系统主要包括 永久式避难硐室 井下移动式救生仓 对避难硐室内 外的环境参数 进行实时的监测 XX 矿信息化建设技术方案 7 1 21 2 建设项目建设项目 XX 省 XX 矿业有限公司 是以开采 加工 销售铁矿产品为主的股份制企业 是 XX 省矿业行业 第一家通过挂牌竞标取得采矿权和招商引资建立的企业 注册资金为 8400 万元 现拥有资产总额 10 10 亿元 员工 642 人 XX 铁矿已探明拥有磁铁矿石储量 B C D 级 10363 7 万吨 伴生铜 90144 吨 硫 278 6 万吨 原 矿全铁平均品位高达 44 磁性铁含量 84 后续地质勘探和深部探矿工作正在进行 有望进一步 扩大储量规模 公司于 2001 年 12 月注册 2002 年 12 月开工建设 2005 年底试产 2006 年正式投 产 目前生产规模为年处理原矿 100 万吨 年处理 300 万吨二期扩建项目正在申报核准 相关资料 已按要求上报国家有关部委 公司主要产品为品位 65 以上的铁精矿 45 以上的硫精矿 18 以上 的铜精矿 所生产的铁精矿供应马鞍山钢铁股份有限公司 武汉钢铁公司等国内 6 个大型钢铁企业 公司 2005 年被 XX 省列为 861 行动计划重点 是省重点工程建设先进单位 省十大矿业品 牌单位 市劳动保障诚信 A 级企业 省劳动保障诚信示范企业 守合同重信用单位 被巢湖市委 市政府评为 先进企业 被 XX 省民政厅 XX 省慈善协会 XX 省红十字会授予 爱心慈善企业 获得中华慈善总会授予的 中华慈善突出 单位 企业贡献奖 2008 年 9 月被列为 XX 省节能减 排试点单位 2009 年 9 月被评为 XX 省环保产业优秀企业 2009 年 2 月被国家人力资源和社会 保障部 全国钢铁工业协会授予 全国钢铁工业先进集体 称号 2009 年度 XX 省十佳资源再生企 业 2009 以来在 XX 省民营企业百名排序 10 强企业 为了提 XX 铁矿公司安全生产 加大对井下作业人员的管理能力 对井下实际情况实时了解与 掌握和解决先日常通讯与调度的需要 共拟建以下系统 安全监控系统安全监控系统 完成对矿井的环境监控和数据采集等功能 监控中心站软件具有综合性强 功 能先进 富有人性化 易操作等特点 可对监测信息进行快速分析处理并自动执行监控操作 人员定位系统人员定位系统 可以随时掌握井下人员及设备的出入和分布情况 为生产调度和安全管理提供 了有力的技术保障 发生突发灾害时 地面管理人员可以从监控中心及时获取事故现场的人员分布 被困人员数量 姓名等详细信息 并对事故现场进行多尺度模拟分析 为制定事故应急处理方案提 供科学的辅助决策 极大地提高了事故救援的效率 通讯联络系统通讯联络系统 解决地面与井下通话和信息交流的需要 同时还可以解决日常生产调度和应急 通讯功能的需要 为提高生产效率和在井下发生突出事件时 通知拆离现场 确保井下人员生命安 全具有重要意义 XX 矿信息化建设技术方案 8 2 2 总体设计总体设计 2 12 1 工程范围工程范围 本工程的工作范围包括矿井安全监控 人员定位 通讯联络及工业以太环网矿井安全监控 人员定位 通讯联络及工业以太环网的设计 制造 供 货 运输 调试 培训 试运行及质保期维护 1 总体负责整个矿井安全监控 人员定位 通讯联络及工业以太环网矿井安全监控 人员定位 通讯联络及工业以太环网的系统集成工作 2 提供全部图纸及技术资料 3 对用户进行技术培训 4 售后服务 5 全面实现本技术规格书所确定的全部综合监控功能 2 22 2 设计目标设计目标 构建 XXXX 矿安全生产 安全监控 人员定位 通讯联络及监控中心大屏幕显示系统 实现对 井下安全 人员管理 通讯联络 所有系统均采用基于 IP 方式进行数据传输 实现数据采集自动化 业务信息集成化 信息管理网络化 2 32 3 设计原则设计原则 我司在进行系统设计时 本着 高可性 可用性 先进性 标准化和规范化 兼容性 扩充性高可性 可用性 先进性 标准化和规范化 兼容性 扩充性 和开放性 经济性 安全性和开放性 经济性 安全性 相统一的原则进行设计 本方案以用户至上为原则 在符合国家规范的前提下 最大限度地满足用户的需求 本着技术 先进 高效便利 投资合理的宗旨 用最佳设计方案体现最高的性价比 使系统的功能和指标达到 国内同类系统的先进行列 是我们的总体设计思想 2 3 12 3 1 高可靠性和可用性原则高可靠性和可用性原则 系统必须能保证持续运行的高可靠性 稳定性 系统采用先进的层次化设计保证系统能连续稳 定的运行 XX 矿信息化建设技术方案 9 2 3 22 3 2 先进性原则先进性原则 当今社会信息技术的发展变化迅速 各种新技术应用层出不穷 现有技术也不断提高 为保证 建设后系统的技术在目前阶段处于先进地位且能在今后的一段时间内不被淘汰 系统采用目前先进 的 IP 方式传输技术 2 3 32 3 3 标准化 规范化原则标准化 规范化原则 此方案设计所采用的技术和设备材料 都必须符合相应的国际标准和国家标准 并严格依据煤 炭安全行业的相关标准进行设计 便于系统的升级 扩充 以及与其他系统或厂家的设备互连 互 通 2 3 42 3 4 兼容性 开放性和扩充性原则兼容性 开放性和扩充性原则 系统的软 硬件均采用模块化 组态化的设计理念 可以方便地进行容量 增添其它设备 的 扩充和功能的升级 系统建设基于矿计算机网络和通信网络 构建安全生产综合调度系统 2 3 52 3 5 经济性原则经济性原则 系统采用优化设计 系统具有标准化 模块特点 在实现先进性和保证可靠性的前提下 达 到较优的性能价格比 2 3 62 3 6 安全性最高的原则安全性最高的原则 系统具有抗过流 过压 防雷击等保护措施 具有防强电磁场干扰 特殊冲击波的冲击 依据国际 国家标准及非煤行业的相关要求和结合上述设计原则 充分考虑满足矿方对矿井无线通 讯功能的需求 XX 矿信息化建设技术方案 10 二二 工业以太环网工业以太环网 1 系统概述系统概述 井下工业环网系统是信息时代的必然产物 是集计算机技术 通信技术 控制技术与建筑技 术密切结合的结晶 随着全球社会信息化与经济国际化的深入发展 井上工业环网系统已成为矿山 企业综合经济实力的具体象征 也是各大矿山企业竞争实力的形象标志 建立一套先进 完善的井 下工业环网系统 为高性能的网络设备提供平台 为各种应用 包括视频 语音 数据等应用系统 提供接入方式 既充分满足华星煤业目前各功能区域当前的使用需求 又考虑系统将来发展的需要 从而实现系统配置灵活 易于管理 易于维护 易于扩充的目的 2 建设目标建设目标 构建 XX 铁矿井下工业以太环网 为矿山提供一个高性能 功能完善和技术先进的以太环网 为矿井各种应用 包括人员定位 安全监控等系统提供一个传输平台 3 设计设计依据依据 计算机软件开发规范 GB 8566 电子计算机房设计规范 IEEE 802 3 标准 EIA TIA 568 工业标准及国际商务建筑布线标准 YD T926 1 1997 大楼通信综合布线系统标准 邮电部部颁行业标准 建筑与建筑物群综合布线工程设计规范 CECS2000 MT T1006 2006 矿用信号转换器 MT T1007 2006 矿用信息传输接口 建筑设计防火规范 建筑内部装修设计防火规范 建筑工程消防监督审核管理规定 矿山安全条例 软件开发规范 计算机软件可靠性和维护性管理 计算机软件质量保证计划规范 XX 矿信息化建设技术方案 11 中华人民共和国公共安全行业标准 建筑电气设计规范 电气装置安装工程施工及验收规范 用户终端设备耐过压和过电流能力规范 信息技术设备包括电气设备的安全规范 4 方案设计方案设计 4 14 1 系统拓扑结构系统拓扑结构 工业环网系统网络结构如下图 4 24 2 光缆铺设光缆铺设 本系统主干光缆从调度室到混合井口入口 到 370 工作面 经东斜坡道一直到 320 工作面 延 320 工作面经西出口到 370 工作面西斜坡道到 370 进风井 经进风井到地面 然后返回调度室 主 干光缆采用 8 芯铠装光缆 其中 4 芯用于数据通信 其余 4 芯备用 XX 矿信息化建设技术方案 12 4 34 3 交换机布置交换机布置 根据需要 此次需要在井下布置 11 台千兆环网交换机和 2 台地面环网核心交换机 方便其它 井下系统的接入 5 环网交换机介绍环网交换机介绍 5 15 1 井下环网交换机井下环网交换机 1 1 KJ306 J1KJ306 J1 以太网交换机以太网交换机 交换机工作电压 127V 220V 380V 660V 以太网光信号接口 a 接口数量 4 个 b 传输方式 全双工 TCP IP 传输协议 波长为 1310nm 的单模光纤 c 传输速率 10 100M 自适应 d 光发射功率 10dBm 5dBm e 光接收灵敏度 20dBm f 到 KJ306 J 矿用数据传输接口之间最大传输距离 60km 使用 MGTSV 2 4 6 8 10 12 A 型光缆 以太网电信号接口性能 本安接口 a 接口数量 6 个 b 传输方式 全双工 TCP IP 传输协议 c 传输速率 10 100 Mbps 自适应 d 信号工作电压峰峰值 1V 5V e 到分站设备之间最大传输距离 5m MHYVR 电缆 电缆分布参数 分布电容 0 06 F Km 分布电感 0 8mH Km 直流电阻 12 8 Km RS485 信号接口 本安接口 a 接口数量 6 个 b 传输方式 半双工 RS485 信号 双极性 c 传输速率 2400bps d 信号工作电压峰峰值 10V XX 矿信息化建设技术方案 13 e 信号工作电流峰值 95mA f 到分站设备之间最大传输距离 60km XX 矿信息化建设技术方案 14 三三 人员定位系统人员定位系统 1 1 概述概述 1 11 1 行业现状行业现状 随着国家对矿山安全生产工作的日益重视 以及矿山生产企业及管理部门自身现代化管理的需 求 从技术和管理的角度出发 矿山企业井下人员定位管理系统的在线监测已是必然趋势 根据矿 山企业的要求 实现矿山企业矿井下人员定位检测和管理的一体化 完善矿山企业自动化监控系统 提高矿山企业的安全生产管理和自动化水平 在矿山井下普遍存在入井人员管理困难 尤其是采矿工作面人员进出矿井时间不固定 不集中 分散性极大 给矿井准确掌握出入矿井人员情况造成极大的困难 导致了井上井下难以及时上传下 达 给安全和生产管理带来了巨大隐患 极不利于矿井安全管理 同时 井上人员难以及时动态掌 握井下人员的分布及作业情况 一旦发生事故 抢险救灾 安全救护的效率低 效果不理想 特别 是事故发生后对矿井人员的抢救缺乏可靠信息 1 21 2 系统简介系统简介 KJ237 型矿井人员管理系统是集计算机软硬件 信息采集处理 无线数据传输 网络数据通讯 自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品 该系统是通过对矿山坑道远距离 移动目标进行非接触式信息采集处理 实现对人 车 物在不同状态 移动 静止 下的自动识别 从而实现目标的自动化管理 该采用目前最先进的 2 4G 无线扩频通讯技术 具有很强的抗干扰能 力和高速数据传输速率 彻底解决了远距离 大流量 超低功耗 高速移动标识体的识别和数据传 输难题 KJ237 型矿井人员管理系统按照 统一发卡 统一装备 统一管理 和 一人一卡 的原则对 上岗人员进行管理 实现井下作业人员和重要设备的实时定位和跟踪 通过 KJ237 管理系统 地面 管理人员可以随时掌握井下人员及设备的出入和分布情况 为矿山生产调度和安全管理提供了有力 的技术保障 发生突发灾害时 地面管理人员可以从 KJ237 监控中心及时获取事故现场的人员分布 被困人员数量 姓名等详细信息 并对事故现场进行多尺度模拟分析 为制定事故应急处理方案提 供科学的辅助决策 极大地提高了事故救援的效率 XX 矿信息化建设技术方案 15 系统由地面监控中心站地面监控中心站 传输网络传输网络和井下前端设备井下前端设备三大部分组成 系统集成了技术含量高的无 线射频识别技术 采用专用射频通讯控制芯片实现可靠的无线数据通信 基站及信息机为本质安全 型电路 安装方便 作用距离远 识别无 盲区 信号穿透力强 安全保密性能高 对人体无电磁 污染 环境适应性强 可同时识别多人 该系统以其技术先进性和实用性深受矿山用户的欢迎 在 煤炭行业得到了很好的推广应用并取得了较好的经济效益和社会效益 1 31 3 建设目标建设目标 系统的建设本着 实用 可靠 先进 经济 安全实用 可靠 先进 经济 安全 的指导思想 依据国家相关标准和矿山的 实际情况 我公司采用 KJ237 型矿井人员管理系统为矿山井下人员管理作贡献 系统符合新颁布 AQ 标准的要求 满足矿山井下人员的信息化和智能化管理等功能 实现下井 人员的下井时间报表 出勤月报表 加班报表 请假或缺勤报表 检查人员 管理人员的情况等 井下人员定位考勤系统的基本要求 能够实时监测人员上井和下井记录 实时监测重点区域 限制区域的人员分布及时刻 并将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统 使管理人 员能够及时准确掌握入井人数和入井人员的工作区域 随时掌握干部跟班下井情况 井下人员的分 布状况和每个作业人员入井 升井时间及运动轨迹 以便于进行更加合理的调度管理 当事故发生 时 救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据 图形 迅速了解有关人员的位置情况 及 时采取相应的救援措施 提高应急救援工作的效率 1 考勤管理功能 能够根据矿实际情况对矿山人员入井时间 升井时间 滞留时间等进行统 计 查询 2 井下人员位置监测与管理功能 能够实时显示井下采区及突出头面各类人员状况和分布情 况 3 紧急告警与自检恢复功能 出现紧急状况时 系统具备告警通知等功能 系统具备自检功 能 遇事故受损时 能恢复事故区域信号 4 管理功能 具有图形管理功能 能对整个矿山工作人员进行信息管理 与已用的人力资源 管理信息系统提供数据接口 2 2 方案设计方案设计 2 12 1 设计依据设计依据 此系统在满足矿山井下人员管理功能的基础上 严格按照国家矿山行业 电子 计算机 建筑 XX 矿信息化建设技术方案 16 等行业标准和规范执行 电气设备的抗干扰性基本测量方法 矿井通风安全检测系统装备标准和使用管理规定 检测监控质量标准化实施标准 智能调度室装备规范 电子计算机机房设计规范 KJ237 型矿井人员管理系统企业标准 2 22 2 系统拓扑结构系统拓扑结构 根据矿井通风系统图 本次系统采用工业以太环网组网方式 系统结构图如下 2 32 3 地面监控中心地面监控中心 实现功能实现功能 负责整个系统设备及监测数据的管理 定义配置 实时卡号采集 分析处理 统计 存储 屏幕显示 查询打印 远程传输 画面编辑 异常报警 网络通讯等任务 完成系统监测信 息异地实时共享 能够以文本或图形方式显示安全生产信息 查询各类报表数据 方案设计方案设计 本方案采用 2 台研华 IPC 610 工控机作监控主机和 2 显示器 采用双机热备软件实 XX 矿信息化建设技术方案 17 现一主一备 井下监控分站上传的所有监控数据同时写入监控主机 备机数据库 监控主备机之间 通过网线连接进行 心跳 监测 当主监控机发生故障时 备监控机自动启动 切换时间小于 5 分 钟 保证监测数据不丢失 同时 为监控中心配置 UPS 后备电源 以保证电网断电后能正常运行 安装一台打印机以供打印各类报表 2 42 4 传输网络传输网络 实现功能实现功能 传输网络承载着整个矿井人员管理系统的数据传输任务 将前端设备 读卡分站 动态目标识别器 所采集到的实时数据高速 稳定 实时的上传到地面监控中心 并将地面监控中 心站的指令数据传回至井下前端设备 方案设计方案设计 根据矿山通风系统图 本次人员定位系统采用无线通讯系统已达建好的环网络作为 整个系统的传输主干网 读卡分站通过 485 电缆连接到主干网上 动态目标识器和监控分站间采用矿 用阻燃电缆连接 2 52 5 井下前端设备井下前端设备 KJ237 型矿井人员管理的井下前端设备包括读卡分站 KT160 F1 动态目标识别器 人员标识 卡 实现功能实现功能 井下前端设备主要完成对标识卡的无线识别 双向呼叫 数据传输 卡号显示 对 系统设备自检 系统设置等功能 方案设计方案设计 读卡分站 KT160 F1 主要完成对识别器的数据采集 数据预处理 分类显示 与地面监控 中心站的数据通讯 所接识别器的集中供电等 动态目标识别器 识别器通过电缆与分站联接 对通过监测点的卡号进行无线读卡 显示最近 通过的 9 个卡号 对识别卡进行呼叫等 人员标识卡 人员标识卡由下井人员佩戴 一人一张 承载唯一的人员编码信息 当标识卡进 入动态目标识别器工作区域后 即将人员编码加密信息发射出去 动态目标识别器接收到标识卡发 来的无线信号 经分站接收处理后 提取出人员编码相关信息 经数据传输平台送至地面监控计算 机 完成矿井人员管理功能 根据矿山通风系统图 给井下配置 47 台读卡分站 KT160 F1 含 KDW0 3 660 A 型隔爆 电源箱 160 台动态目标识别器 根据实际需要 分站安装在取电方便 识别器集中区域 以便节 约电缆 具体安装位置在 CAD 图 XX 矿信息化建设技术方案 18 2 62 6 井口检卡井口检卡 本部分由检卡主机 考勤机 井口大屏幕 数据传输接口等设备组成 在矿井出入井口安装检 卡系统 其系统连接图如下 检卡主机 配备 1 台 用于井口大屏控制和信息显示 并与远程监控中心通讯 考勤机 出入井口配置 KJ53 Q 矿用本安型人员考勤机作为井口检卡器 实现 100 精确考勤 唯一性 考勤报警功能 在出入井口规定区域内实现一人单卡信息显示 声音提示 一人多卡声 音报警功能 一个井口配置两台 1 进 1 出 LED 大屏 井口检卡显示大屏幕能够将出入井人员 井下人员分布 数据统计等情况进行实时 直观显示 井口检卡系统主要实现以下功能 准确统计出入井人数 有效的做到标识卡欠压告警 欠压卡统计 坏卡检测 防止员工不带卡 带多卡 代打卡和不打卡等违章违规现象 结合矿方实际情况 在主井中心和进风井两个井口分别安装一套考勤检卡系统 可以防止漏打 考勤现象的出现 XX 矿信息化建设技术方案 19 3 3 系统优势系统优势 3 13 1 先进性先进性 XX 科技股份有限公司是专业从事矿山安全技术的高科技公司 有专业的研发中心 在产品的研 发时就与矿山的现代化生产特点 矿山工人在井下工作的实际情况相结合 产品研发具有独特的技 术优势 运用于系统的井下设备在质量及性能方面在国内属一流 而且我们一直在跟踪当今先进技 术 不断地完善和发展 采用先进 2 4G 的直序扩频通讯技术 基于 IEEE 802 11b 嵌入式 16 位微处理器和完全自主 研发的嵌入式软件保证数据传输可靠性 集人员定位 快速搜寻 无线通讯 设备收发 车辆管理 等功能于一体 系统扩容性强 KJ237 型人员管理系统支持井下车辆管理 在系统升级时只需增加设备和软件模块就能实现 KJ237 型人员管理系统支持矿井设备收发管理 如矿灯 便携仪 放炮器收发管理等 KJ237 型人员管理系统支持放炮闭锁 避灾路线指示 禁入区域语音报警等 KJ237 型人员管理系统与无线通信系统无线融合 3 23 2 兼容性兼容性 KJ237 型人员管理系统的所有产品均由公司自主研发 可满足不同用户需求 在产品体积 重 量 性能等方面较国内同类产品具有较大优势 所有产品在下线时与数据传输接口组成一个完整的 网络进行数据测试 对于外购品也进行联网测试 KJ237 型矿井人员管理系统分站支持 RS485 通讯协议 TCP IP 协议 可方便与其它系统汇接 兼容性强 KJ237 矿井人员管理系统可外接查询系统 矿井人员可自主查询本人的相关信息 KJ237 矿井人员管理系统可与矿现有的考勤系统 人事管理系统 办公自动化系统等结合 为 系统接入提供端口或数据 3 33 3 稳定性稳定性 系统通讯采用了目前高速数据有线通讯中广泛使用的 RS485 技术 实现了真正的信号无极性二 线传输 通讯距离远 抗干扰能力特强 系统配备的分站和动态目标识别器采用高性能 16 位单片机 极大地提高了系统的运行速度和 稳定性 同时全部具有监测信息 黑匣子 功能 分站存储数据时间大于 4h XX 矿信息化建设技术方案 20 3 43 4 扩展性扩展性 本系统不仅具有矿井人员定位 矿井人员考勤功能 同时具备矿车定位管理功能 三人联动智 能放炮闭锁功能 员工智能发卡功能 充分利用无线射频技术 电子 通讯技术 做到井下的智能 化监测与管理 3 53 5 耐用性耐用性 产品在出厂时就经过老化实验 出厂检验等 保证产品经久耐用 在生产中完全按照 ISO9001 2008 版为标准的质量管理体系的要求进行监督管理 让产品在出 厂时就是一个优等品 保证能长期稳定的工作 所有外协加工件均为电信和军工企业承担 使外协件质量能得到保障 让产品能更加耐用 人员识别卡使用可更换工业电池 一次更换可持续工作 1 年以上 且具有电池欠压提前报警功 能 3 63 6 安全性安全性 系统软件具有用户认证功能 只有经过系统授权的用户才能对数据进行浏览和修改等 动态目标识别器和人员标识卡为矿用本质安全型 在井下安装位置不受限制 系统在矿井下所有设备获得 防爆合格证 和 MA 标志证 在传输电缆中采用矿用屏蔽线缆 保证了传输过程中的信号抗干扰等能力 4 4 系统主要功能系统主要功能 4 14 1 人员考勤管理人员考勤管理 实时对矿山人员入井时间 升井时间 工作时长等进行统计 查询 能实时对各单位人员下井 班数 班次 迟到 早退等情况进行监测和分类统计 能实时对井下各监测区域工作人员的数量和 分布情况进行分类统计 能自动汇总 存储 自动生成报表和打印以上各信息 数据支持实时查询 随时可查询单独人员 班组 井 矿领导或公司领导下井情况 系统可提供两年数据的汇总统计功 能 考勤管理可按班组 部门 全矿等分级汇总统计 查询 打印 提供包含月考勤统计 月班次统计 日考勤查询 下井人数查询 个人月考勤查询 工作面人 员查询 当前井下人员查询 定时定点人员查询 报警历史数据查询 当前超时人员查询等功能 月考勤统计 可统计全矿或某部门指定一个月 可指定月开始日期 内所有人员的下井信息 XX 矿信息化建设技术方案 21 包含下井班次 累计下井次数等 可选择打印或导出到 EXCEL 月班次统计 可统计全矿或某部门指定一个月内所有人员的下井信息 包含下井班次 每班 各下井多少次等 可将查询到的信息直接打印出来 也可导出 EXCEL 数据用于工资 津贴发放计算 之用 日考勤查询 可按全矿或某部门 指定某天某个时间段条件来查询人员下井记录 并可按卡 号 部门 入井时间 工作时长来排序查询 打印和导出 EXCEL 等操作 下井人数查询 可按条件统计全矿或某部门 某一天或某一个月的下井总人次 便于相关 管理部门了解特定时间段的全矿下井情况 方便制定相关安全等管理规范 在某些矿井可用于班中 餐补贴的自动统计发放等 个人月考勤查询 方便员工本人或相关管理部门查询该员工某月的下井情况明细 查询时根 据权限进行查询管理 权限不同查询内容也不同 工作区域查询 可以任意设置和管理相关工作面或区域 自动进行工作面人数统计或查询工 作面人员明细 使管理人员可以方便的知道特定区域的工作人数 人员明细 当前井下人数 今日 下井总人数等信息 也可用于后勤部门班中餐发放 该功能给后勤服务提供了及时可靠的信息 能 准确知道相应地点的准确人数 保证井下工作人员及时就餐 当前井下人员查询 提供可按行政部门划分的方式统计井下人员总数 也可查询该部门当前 井下人员明细 定时定点人员查询 可以查询任一地点任一时间段的人员的流动路线 地点 时间 未到达 区域等信息查询 可以实时对瓦斯检查员 安全检查员 跟班领导等安全生产岗位人员进行有效监 督 能有效提高安全生产防范能力 有效减少 三违 促进安全生产 4 24 2 人员安全管理人员安全管理 动态图显示 支持地理信息系统 GIS 矢量图 位图等多种图形显示方式 根据图形化的 信息可以很直观的显示井下巷道分布 设备安装及运行状态 当前各区域人员分布 下井人员的滞 留信息等 当有人员滞留超过设定时间或设备运行异常时 动态图采用不同的图标信息模拟显示 并发出声光报警 同时信息栏给出语音和文字双重提示 另可设定多级短信报警 根据具体情况分 别报送各级部门 井下人员分布 明细 通过表格的形式分列出当前井下识别器的运行状态 经过人员 停 留人员等相关信息 并对井下各分站人员 异常信息进行统计显示以及定时巡更 WEB 软件支持矢 量图显示各监测点实时信息 可显示当前站点 区域的人员 设备等情况 XX 矿信息化建设技术方案 22 历史活动轨迹 根据输入的标识卡号或人员姓名 可查询该员工当天或一定时间段内的下井 轨迹详细信息 同时实现轨迹图回放 直观的再现该员工当天的下井情况 可根据用户需求选择直 接打印查询信息或转换成 EXCEL 数据以做它用 实时定位跟踪 可以对任意指定编号或者姓名的员工进行实时跟踪 可同时对多人进行跟踪 可以对特定人员当前井下位置进行迅速定位查询 指定人员一旦在井下移动了位置 可以第一时 间进行自动报告 可以帮助调度人员实时跟踪 监督特殊工种人员当前的作业状况 核查相关领导 是否进行了跟班作业 事故抢险过程中 地面指挥人员可以在第一时间知道抢险人员与被困人员当 前所在位置 为事故的抢险赢得宝贵时间 双向呼叫功能 系统具有自动监测延时呼叫和多次呼叫功能 具有管理中心呼叫和被呼叫时 人员及移动目标实时动态显示 告警等功能 超时人员查询 可以查询在井下滞留超出某一时间段的人员信息 帮助管理人员了解当前井 下人员的滞留情况 区域超员报警 工作面 掘进面 特定区域等超过安全规定人数时 自动声光报警 可有效 阻止人员继续进入 4 34 3 报警功能报警功能 人员报警 本系统提供区域超员报警 未足班报警 人员脱岗报警 违章进入报警 包含禁 止进入和限制进入 下井超时报警 驻留超时报警等多种报警 可以对下井人员限制人数 出入 时间及地点 如果超过区域限制人数 授权时间或进入未经授权的地点都会触发报警设备发出警示 设备报警 交换机 光端机 分站 读卡器等设备出现故障将自动报警 同时将弹出报警信 息框并发出中文真人语音报警 以便控制人员迅速做出反映 采取安全措施 报警历史数据查询 支持对人员 设备等所有的报警查询 如 超员报警 未足班报警 人员脱岗报警 违章进入报警 包含禁止进入和限制进入 下井超时报警 驻留超时报警 设备 故障 双向呼叫管理查询 标识卡报警 当标识卡电池电压不够 中心站软件以及标识卡均提供告警功能 提示工作人 员更换电池 欠压报警后 标识卡仍能够使用 1 个星期 方便电池的更换 4 44 4 人事系统管理人事系统管理 结合矿上人力资源信息库 提供对员工基本档案信息的管理 将矿上现有的人事管理数据库与 XX 矿信息化建设技术方案 23 人员管理的数据库相结合 包括对员工的姓名 学历 职位 工种 照片等相关信息的增加 删除 修改 排序 打印等 档案信息管理操作 同时系统还兼容了考评情况 奖惩情况 培训情况 调动信息以及部门相关信 息的管理功能 做到全面细致的进行人事系统的管理 新增员工档案 录入员工的姓名 卡号 部门 工种 生日等基本档案信息 员工档案管理 管理员工的基本档案信息 可对信息进行编辑 删除等 员工档案查询 可按姓名 卡号 生日 部门 工种等信息查询员工档案信息 员工档案浏览 可浏览员工卡号 职称 籍贯 照片等信息 标识卡管理 提供标识卡遗失或损坏后的补卡功能 人员信息可调入 工资管理 包括工资发放管理 套账管理 工资分组管理 工资单管理等 4 54 5 系统安全管理系统安全管理 双机热备 系统地面中心站采用双机热备功能 数据可保存十年以上 当系统发生故障时 主 备机切换的时间长度应不大于 5min 井下人员定位信息数据同时写入主机与备用机中实现数据的双 写入 确保了系统数据存储的安全 通讯恢复续传 井下动态目标识别器与人员定位分站 人员定位分站与地面中心站失去联系时 动态目标识别器和分站均能独立工作 自动存储人员监测数据 当通讯恢复后监控主机可提取数据 自动完成数据修复 故障自诊断 系统具有故障自动诊断功能 可自动判断出故障设备及定位到具体识别器 读卡 分站等系统设备 自动弹出报警对话框并语音报警 记录故障时间和故障设备 以供查询及打印 系统模块管理 系统采用模块化设计 所有的功能都是通过一个个的功能模块来实现的 通过 对系统模块的管理做到保留适合本单位 禁用可有可无的功能模块 做到最优化配置 最适合本矿 的软件功能配置 时间同步 中心站 分站 识别器分别增加了同步时间命令的下发和接收功能 在中心站下发 同步命令后 所有识别器 分站的时间将统一调整为中心站时间 有效解决了由于时间不统一导致 的有的卡号无法下井或出井等相关问题 不再需要操作员经常下井核对识别器的时间这一繁琐 无 效率的工作 使得系统更加高效 用户管理 提供对登录本系统的用户管理 包含新建 查询 修改 删除用户等 数据升级 系统集成了数据升级功能 在用户向新系统的升级的时候可以选择保留系统设置信 息 人员档案信息以及选定时间段内每日监控信息的完整保留 做到新老系统的平滑升级 不影响 XX 矿信息化建设技术方案 24 用户的日常使用 4 64 6 系统联网系统联网 KJ237 人员管理系统软件全部应用微软公司最新的 NET 2 0 平台工具 VC NET ASP NET 自主开 发 采用了 WEB2 0 VML SVG DCOM OPC 等业内领先技术 后台数据仓库支持 ORACLE SQL SERVER 等大型数据库 基于 B S 结构的人员管理查询系统软件 无须在管理 调度等终端计算机上 安装任何软件 即可通过操作系统自带的 IE 浏览器在网络上管理 浏览 查询 打印矿井人员定 位及考勤管理等相关信息 可向局 矿信息管理系统提供有关人员的实时和统计信息 可通过互联网或局域网以浏览网页 的方式实现信息共享 可为局端联网提供特定的数据信息 4 74 7 系统扩展系统扩展 本系统软件主要由人员监测 报警管理 人事管理 工资管理 用户管理 考勤管理 辅助系 统 请假公休 个人查询系统 帮助系统等几大功能模块组成 以后若须扩展功能 只需在系统平 台上开发功能模块 支持在线升级服务 车辆管理功能 车辆定位管理系统是在人员管理系统的基础上进行的功能扩展 车辆管理系 统具有人员管理系统的基本功能 可与人员管理系统共同运行 具有车辆实时监测 车辆档案 查 询统计 管理维护 报表生成 行动路线跟踪查询 车辆定位 装卸货时间 矢量图轨迹回放 井 下车辆数量 分布情况查询等功能 矿灯管理 可管理矿灯的发放及回收 人员经过窗口时能显示对应人员的照片 矿灯号 姓 名和部门等信息 便携仪管理 可管理便携仪的发放及回收 在便携仪上编号可实现设备收发的自动记录 放炮器闭锁 当井下放炮时通过在放炮器附近的人员管理系统识别器来验证特定人员是否在 场 自动闭锁 解锁 放炮器 同时 在爆破危险区域内如果检测到有人员存在 也能闭锁放炮器并 告警 5 5 系统系统关键技术关键技术 KJ237 型矿井人员管理系统采用的无线射频识别技术 RFID 是基于全球公认的局域网权威 IEEE 802 工作组建立的 802 11b 协议的 2 4GHz DSSS direct sequence spread spectrum 直接 序列扩频技术 将 2 4GHz 2 5GHz 间的频宽划分成 79 个通道 Channel 临近的通道互相独立 XX 矿信息化建设技术方案 25 数据就是从这 79 个频段中的一个进行传送 监听到某个通道有干扰时自动选择一个干净通道传输 数据 在每个通道中传输的数据都被转化成一个带冗余校验的 Chips 数据 它和真实数据一起进行 传输用来提供错误校验和纠错 目前 2 4GHz 直接序列扩频 RFID 这种崭新的信息采集 存贮 传递和处理技术 将为矿山井 下人员监测 控制和监测和跟踪管理起非常重要的作用 KJ237 型矿井人员管理系统根据矿山安全生产的技术要求和国家安全标准进行独立设计 完全 可以满足矿山井下人员监测与跟踪管理的自动化和信息化管理要求 同时可充分利用矿井已有矿山 监控系统平台资源联网运行 有效节约投资 直接序列扩频 DSSS 是直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信 号的频谱 而在收端 用相同的扩频码序去进行解码 把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息 1 00110010110 0 11000100110 扩 频 1 00110010110 0 11000100110 解 扩 在发射信号前引入相应的伪随机扩频码的过程称为扩频处理 在接收时从信号中移去扩频码 恢复原始数据的过程称为解扩 直接序列扩频技术特点 抗干扰性强 因为干扰信号不带有扩频因子 所以被过滤掉 只有包含扩频因子的信号才能接收到 通过在 发电机房 井下变电站 大功率变频设备旁等环境中测试 通讯完全正常 而普通窄带信号误码严 重 甚至无法正常通讯 直扩通信速率高 直扩通信速率可达 2M 8M 11M 安全性好 XX 矿信息化建设技术方案 26 没有授权的用户不知道扩展原始信号的扩频因子 所以他们无法解码 抗多径干扰 多方向的反射信号对无线通讯的影响很大 尤其是 2 4G 微波频段 这些折射波到达接收端的时间不同而形成多径干扰 在直序扩频通信中 因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理 才能得到 所以即使以同类型信号进行干扰 在不知道信号的扩频码 的情况下 由于不同扩频编码之间的不同的相关性 干扰也不起作用 直序扩频是目前唯一能克服多径干扰的无线通讯技术 特别适合在矿山井下复杂环境中使用 6 6 系统设备参数系统设备参数 6 16 1 系统主要参数系统主要参数 系统容量 256 台分站 每台分站可挂接动态目标识别器 8 个 管理员工数 65535 人 通讯方式 RS485 TCP IP 传输波特率 2400bps 485 方式 10 100M 以太网方式 通讯距离 大于 20Km 巡检周期 总线式小于 25S 以太网方式小于 2s 处理内容 矿井人员考勤定位及考勤管理 矿井车辆管理 网络环境 Ethernet 以太网 操作系统 Windows 2000 2003 XP vista 2008server 数据库 SQL 2000 2005 2008 系统精度 0 5 死 机 率 720 小时 次 系统使用条件 地面部分 1 电源 AC220V 10 50Hz 2 相对湿度 40 70 XX 矿信息化建设技术方案 27 3 环境 无强磁场干扰 无粉尘 无腐蚀气体 井下部分 1 电源 AC 36 380 660V 20 10 50Hz 2 温度 5 40 3 相对湿度 95 4 大气压力 85 106kPa 5 环境 允许在有瓦斯 粉尘爆炸危险环境中使用 周围无腐蚀性气体 6 26 2 KT160 F1KT160 F1 型读卡分站及电源型读卡分站及电源 适应条件 适应条件 1 基站应在下列环境条件下可靠工作 环境温度 0 40 湿度 95 大气压力 80kPa 110 kPa 无显著振动和冲击的场所 煤矿井下 有瓦斯或煤尘爆炸性混合物的场所 2 基站能承受的最恶劣的贮运条件 高温 60 低温 40 湿度 95 振动 50m s2 冲击 500 m s2 主要技术指标主要技术指标 1 工作电压 1 路 18 1 V DC 1 路 12 1 V DC 2 工作电流 18V 供电电流 200mA 12V 供电电路 600mA 3 显示方式 数码管和 LED 灯显示 4 通讯方式 1 基站与手机之间的通讯 a 天线阻抗 50 b 通讯协议 IEEE802 11 b g XX 矿信息化建设技术方案 28 c 工作信道 1 11 信道 通过软件选择 d 工作频率 2412MHz 2490MHz e 发射功率 不超过 0dBm f 接收灵敏度 80dBm g 调制方式 CCK OFDM