矿井人员定位管理系统

井下人员定位系统文学宽研究员煤科总院安全分院总工程师电国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险 六大系统 的通知中指出 建设完善煤矿井下人员定位系统 煤矿企业必须按照 煤矿井下作业人员管理系统使用规范 AQ1048 2007 的要求 建设完善井下人员定位系统 并做好系统维护和升级改造工作 保障系统安全可靠运行 所有入井人员必须携带识别卡 或具备定位功能的无线通讯设备 确保能够实时掌握井下各个作业区域人员的动态分布及变化情况 要进一步建立健全制度 发挥人员定位系统在定员管理和应急救援中的作用 2010年底前 中央企业和国有重点煤矿企业的所有煤矿要完成井下人员定位系统的建设完善工作 2011年底前 其他所有煤矿要完成井下人员定位系统的建设完善工作 1 井下人员定位系统在煤矿避险救灾中的重要作用为地面调度控制中心提供准确 实时的井下作业人员身份信息 工作位置 工作轨迹 等相关管理数据 实现对井下工作人员的可视化管理 提高煤矿开采生产管理的水平 矿井灾变后 通过系统查询 确定被困作业人员构成 人员数量 事故发生时所处位置等信息 确保抢险救灾和安全救护工作的高效运作 2 人员定位系统应具备功能 监测显示功能 实时动态显示人员 机车的相对位置人员轨迹显示功能 禁区报警显示功能 查询功能查询当前井下人员的数量及区域分布情况 查询任一井下人员在当前或指定时刻所处的区域 查询任一井下人员当天或指定日期的活动踪迹 查询当前某一选定区域的人员信息 查询经过某一选定读卡机人员的时间信息 超时报警功能对下井超过一定时间的人员提示报警 并给出相关信息 紧急求救功能 仅限于具有双向通讯功能系统 广播报警功能人员搜救功能 统计考勤功能显示每个下井人员切确的下井时间和上井时间 判断不同类别的人员是否足班 根据工种规定足班时间 从而确定其该次下井是否有效 在月统计报表中对下井时间 下井次数 有效次数 等分类统计 便于考核 3 人员定位系统建设内容 按AQ1048标准要求装备 使用 管理 推进井下人员定位的远程联网 逐步实现井下人员精确定位 为煤矿井下作业人员管理和灾变后准确获取遇险人员信息发挥作用 KJ236井下作业人员定位系统示意图 5 3技术资料 KJ236 A 矿井人员定位管理系统 一 系统概述 二 系统主要技术指标及功能 系统最多配接64台分站 每台分站可连接4台读卡器 最多可配接256台读卡器 识别的最大动目标数为65535个 地面设备AC220V供电 井下设备AC127 380 660V中任一种供电 系统满足AQ6210 2007 AQ1048 2007的要求 二 系统主要技术指标及功能 分站与读卡器之间采用RS485总线与CAN总线传输数据 最大通讯距离不小于1 2千米 主机通过传输接口与分站之间采用光缆 CAN总线传输数据 传输速率4800bps 最大通讯距离不小于10千米 系统采用主从 异步 半双工的通讯方式进行数据传输 二 系统主技术指标及功能 无线识别卡配有可充电锂电池或纽扣电池 具有电池欠压指示 其中采用充电锂电池时 一次充电可使用90天以上 系统识别的并发无线识别卡的数量不少于150个 识别卡与读卡器之间通过2 4GHz进行无线通讯 抗干扰能力强 通讯速率250kbps 通讯距离不小于100米 二 系统主要技术指标及功能 系统可以配备搜救仪 提高应急救援工作的效率 系统巡检时间小于30秒 系统具有禁区报警功能 系统具有双向报警功能 二 系统主要技术指标及功能 系统自动生成人员行走轨迹 系统可以根据井下人员实时的位置信息和人员分布情况提供最佳的逃生路线 系统具有定位和考勤的功能 提供丰富的统计 报表 打印信息 可以直接生成考勤或者工资报表 系统具有用户权限管理功能 不同用户完成不同操作 二 系统主要技术指标及功能 多个用户可以通过C S或者B S方式访问系统 系统可以和KJ83N煤矿安全监控系统使用同一条通讯线路 减少投资 便于安装 维护 配有专用的图形编辑软件 用于动态图元素 煤矿巷道的绘制 能将CAD MapInfo两种常用矢量图导入系统 支持多种图形格式 系统实现了双机热备功能 主 备机之间可自动切换 三 系统组成及主要设备 监测管理软件 计算机 打印机 UPS不间断电源 传输接口 避雷器 光纤设备 多功能分站 读卡器 无线识别卡 无线路由读卡器 无线移动搜救仪 KJ236 A 井下人员管理系统电缆传输方式结构示意图 KJ236 A 井下人员管理系统光端机传输方式结构示意图 KJ236 A 井下人员管理系统环网交换机传输方式结构示意图 井下设备 KJ83 J多功能传输接口有两个RS232接口 一个RS485总线接口 一个CAN总线接口 四个10M 100M的RJ45接口 一对光端机单模光纤ST型接口 两对具有冗余及可自愈功能的环网单模光纤ST型接口 KJ236 J数据传输接口有两个RS232接口 一个RS485总线接口 一个CAN总线接口 光纤接口的发射光功率 9dBm 6dBm 波长 1310nm 接收灵敏度 25 4dBm 9 2dBm 通讯速率 100M 1000Mbps 最大传输距离15千米 CAN总线接口采用异步 半双工的通讯方式 通讯速率 4800bps 最大传输距离10千米 RS485总线接口采用异步 半双工的通讯方式 通讯速率 4800bps 最大传输距离1 2千米 RS232接口采用异步 半双工的通讯方式 通讯速率 4800bps 最大传输距离15米 RJ45以太网接口采用交换的通讯方式 10M 100Mbps自适应 最大传输距离100米 JA DZ02 20信号避雷器 当系统采用电缆与井下设备进行数据传输 而且电缆架空敷设时 必须在机房和井口安装避雷器 以防止雷电或者过电压造成危害 损坏设备 避雷器必须可靠接地 接地电阻小于4欧姆 KJ236 F矿用传输分站 KJ236 F矿用传输分站作用 分站为读卡器提供四路独立的21V 300mA本安电源 同时连接四个读卡器 分站把主机下发的命令通过主传输的CAN总线或者RS485总线转换成四路独立的RS485总线 发送给读卡器 同时将读卡器接收到的识别卡的信息上传给主机 KJ236 D无线读卡器采用ZigBee2 4GHz短距离直序扩频无线通讯技术 抗干扰能力强 与识别卡进行无线通讯 通过RS485总线与分站进行通讯 把读卡器装在需要监测人流动与分布情况的关键地点 当佩戴识别卡的人进入到读卡器可识别的范围后 该人员的识别卡信息被读卡器捕获 存储 上传到主机 读卡器从功能上分为考勤 定位 禁区 读卡器的安装位置平行于巷道 在井下平直巷道可覆盖距离小于150米 在有直角转弯巷道覆盖距离小于20米 读卡器并发识别识别卡数量150个 识别时间小于1分钟 KJ236 K无线识别卡采用ZigBee2 4GHz短距离直序扩频无线通讯技术 抗干扰能力强 与读卡器进行无线通讯 当识别卡通过具有考勤功能的读卡器时 识别卡会鸣叫一次 表示识别卡被读卡器捕获到 考勤成功 当主机下发报警信息时 识别卡接收到报警信息后 会出声光报警 当人员遇到险情时 通过按压识别卡上的报警按键上传报警信息 主机接收到报警信息后 能在监控软件上显示相关人员信息及所在位置 为救援工作提供有力保障 识别卡内置可充电锂电池 充满电后 可连续工作三个月 电量不足时 识别卡上的欠压指示灯会闪烁 提醒用户进行充电 同时 监控软件上也会有欠压指示 KTG113型矿用本安数据光端机把光信号转换成电信号 提供两路单模光纤ST型接口 两路RS485总线接口 光纤接口的发射光功率 9dBm 6dBm 波长 1310nm 接收灵敏度 25 4dBm 9 2dBm 通讯速率 100M 1000Mbps 最大传输距离 15千米 RS485总线接口采用异步 半双工的通讯方式 通讯速率 4800bps 最大传输距离1 2千米 KDW 2 660 380 不间断电源箱 提供两路本安电源 21V 300mA 具有后备电池 工作时间不小于2小时 与KTG113型矿用本安数据光端机配套使用 KJJ83矿用隔爆兼本质安全型网络接口 KJJ83网络接口把光信号转换成以太网电信号和RS485总线电信号 提供两对具有冗余及可自愈功能的环网单模光纤SC型接口 两个以太网接口 四个RS485总线接口 具有后备电池 工作时间不小于2小时 RJ45以太网接口采用交换的通讯方式 10M 100Mbps自适应 最大传输距离100米 光纤接口的发射光功率 9dBm 6dBm 波长 1310nm 接收灵敏度 25 4dBm 9 2dBm 通讯速率 100M 1000Mbps 最大传输距离 15千米 RS485总线接口采用异步 半双工的通讯方式 通讯速率 4800bps 最大传输距离1 2千米 KJ236 C型无线识别卡充电柜 采用集中方式进行充电 便于管理 提高利用率 可以同时给30个无线识别卡充电 充电终止电压 4 2V 3 单路充电电流 330mA 充电时间 约4个小时 KJ236 J本安型无线移动读卡器 采用ZigBee2 4GHz短距离直序扩频无线通讯技术 抗干扰能力强 与识别卡进行无线通讯 可以检测出周围50米范围内的识别卡 通过液晶显示器显示出识别卡的数量及卡号 帮助工作人员确定周围携卡工作的人数 具有声音报警功能 内置可充电锂电池 工作时间不小于2个小时 具有电池欠压指示 提醒用户及时充电 四 系统安装 使用及维护 电缆敷设在安全的地方 合理 整齐 美观 强电与弱电分开敷设 符合AQ1048 2007 严格按照设计方案进行施工 硬件安装 四 系统安装 使用及维护 采用电缆方式传输数据时 必须按要求安装避雷器 必须可靠接地 安装设备的过程中严禁使用蛮力 以免造成设备损坏 设备必须安装在通风 无淋水 不妨碍通行的地方 确保设备安全 四 系统安装 使用及维护 接线牢固 可靠 不失爆 读卡器 识别卡的地址必须唯一 正确选取设备工作电源 严禁带电操作 设备下井前必须进行检验 确认工作正常之后 方可下井 四 系统安装 使用及维护 数据库管理系统 MicrosoftSQLServer2000 操作系统 WindowsXP windowsNT 2000 2003serveredition 系统软件安装 四 系统安装 使用及维护 KJ236 A 井下人员管理系统软件 包括 管理 通讯 双机热备等软件 其它支持软件 IISv6 0 及 NetFrameworkv2 0 专业的绘图软件 VisualMine 四 系统安装 使用及维护 软件安装完成后 其次要对煤矿人员的信息进行录入 把识别卡的编号与煤矿人员对应好 做到一人一卡 准确发放 首先要在软件上定义实际安装的读卡器 井口考勤 井口考勤 井底考勤 井底考勤 定位的 井下定位 特殊区域 井下禁区 四 系统安装 使用及维护 系统开通调试 每个读卡器都能正确捕获安装人员所携带的每个识别卡 即可开通整个系统 首先安装人员按照正常的下井速度携带30 60个识别卡 从井口 井底 井下各读卡器 井底 井口走一遍 然后通过管理软件进行查询 开通 调试 如果有的读卡器发生漏卡 可对此读卡器进行位置和方向的调整 确保不漏卡 特别注意调整用作考勤