毕业设计古树寨煤矿井下人员定位系统设计

长设计(论文)题目：古树寨煤矿井下人员定位系统设计2010年5月16日至2010年6月10日毕业设计(论文)任务书2010年5月16日设计(论文)题目：古树寨煤矿井下人员定位系统设计(论文)主要内容和要求：管理模式，如何实现管理的现代化、信息化，建立以灾害预防、事故救助、电子信息化管理为主要目标的信息化和智能化建设。教研室主任签字：指导教师签字：毕业设计(论文)指导教师评语指导教师签名：毕业设计(论文)答辩记录学生姓名系别专业班级古树寨煤矿井下人员定位系统设计正确基本正确有一般性错误有原则性错误回答不清12345678答辩委员会评语及建议成绩 11.系统概述 22.系统总体目标 22.1考勤管理功能 32.2安全保障功能 32.3生产调度功能 33.系统设计 33.1地面部分 43.2井下部分 43.3传输平台 44.井下人员定位管理系统 54.1系统实现的功能 54.2系统无线射频识别技术的主要原理 64.3系统组成及其功能 74.4工作原理 94.5系统主要功能特点 95.人员管理系统软件详细功能 5.1人员监测 5.2查询统计 5.3报警管理 5.3.3人事管理 5.4工资管理 5.5用户管理 5.5.1考勤管理 5.5.2班次管理 5.5.3记班方式管理 5.5.3班中餐入坑费规则 5.5.4考勤分组 5.5.5考勤设置 5.6辅助系统 5.7个人查询系统 5.8帮助系统 5.9软件在线升级 6在设计中遇到的难题 参考文献 1古树寨煤矿井下人员定位系统设计煤矿安全生产事关人民群众的生命和财产安全，各级政府一贯高度重视煤矿安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。通过不断的努力，近一时期煤矿安全生产状况总体上趋于稳定好转，但由于基础薄弱等种种原因，煤矿安全生产状况任然不容乐观。如何改变目前煤矿企业对井下人员落后的管理模式，如何实现管理的现代化、信息化也成为所有煤矿企业关心的问题，应此建立以灾害预防、事故救助、电子信息化管理为主要目标的信息化和智能化建设势theworkofproductionsafofcoalminesafetyproductionstatusinfoundationweak,coalminesafetyoptimistic.Howtochanenterprisemanagementmode,theresearchersbehindhowtorealizethefKeyWords:Coalmine:personnel:positioning2煤矿安全生产事关人民群众的生命和财产安全，各级政府一贯高度重视煤矿安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。通过不断的努力，近一时期煤矿安全生产状况总体上趋于稳定好转，但由于基础薄弱等种种原因，煤矿安全生产状况任然不容乐观。如何改变目前煤矿企业对井下人员落后的管理模式，如何实现管理的现代化、信息化也成为所有煤矿企业关心的问题，应此建立以灾害预防、事故救助、电子信息化管理为主要目标的信息化和智能化建设势煤矿井下人员定位系统能够及时、准确的降井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，是管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布情况和每个矿工的运动轨迹，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设置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，以及采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。井下人员定位管理系统同时也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2.系统总体目标3煤矿安全是煤矿生产永恒的主题，人员监控与定位是实现煤矿安全生产的重要保证之一。我们希望在完成井下人员定位管理系统之2.1考勤管理功能通过操作平台专用管理软件对下井人员进行下井次数、井下停留时间等信息分类统计，便于考核，实现工作人员的考勤统计管理功能2.2安全保障功能系统根据数据库中储存下来的历史数据信息，可迅速知道井下人行定位和搜寻，便于有效救护。2.3生产调度功能通过调用数据库中的数据，可以查询井下人员分布情况并根据需要迅速进行人员调配，实现井下有限资源的优化配置，达到事半功倍定位系统主要由地面监控中心、井下基站以及无源电子标签组成。监控中心负责整个通信定位系统的管理与控制，与相应的矿井地4理信息系统配合可以对井下人员定位进行实时监控。它可由一台计算机并配有相应数据库软件完成。基站为整个定位系统的关键部分，负责周期性信号的检测，电子标签由井下工作人员随身佩戴，凭电子标签进入井下，并通过读写器读取标签中的出场卡号(本系统使用制度写电子标签，每个标签的出场卡号唯一),卡号对应每个人的个人信息，把时间、位置和个人情况写入数据库，控制中心自动生成考勤作业统计与报表。系统始终遵循高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原则，集矿井人员定位、工作考勤、员工工资管理、人事管理、档案管理、网络数据通信、自动控制等功能于一身。系统机构主要分为地面和井下2部分：3.1地面部分地面部分为人员信息采集处理中心，也称监控中心站。主要以通讯接口、井口大屏幕LED检卡显示系统、专用人员监测管理软件和监控主机、打印机、监视器等组成。3.2井下部分井下部分以人员定位分站、动态目标识别器、人员标识卡、矿用电源箱、矿用环网交换机等作为井下人员信息无线检测处理的基本单元。在井下主巷道、分支巷道和监测点等区域采用人员定位分站+矿用本安电源+动态目标识别器的连接方式与矿井工业以太网的交换机相连接，组网方便灵活，同时可与煤矿安全生产监控系统并网运行。3.3传输平台5人员定位系统传输平台采用接入冗余以太环网实现交换，井下设备通过防爆交换机进入以太环网，地面设备通过地面以太网交换机进入以太环网。4.井下人员定位管理系统4.1系统实现的功能矿井人员定位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，该系统是通过对煤矿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。该系统由地面中心站、人员定位分站及电源箱、移动目标识别器、人员标识卡和数据传输设备组成，集成了技术含量很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。如图：64.2系统无线射频识别技术的主要原理矿井人员定位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IEEE802工作组建立的802.11b协议的2.4GHzDSSS(direct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，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。由于使用了这项技术，大部分传送错误的数据也可以进行纠错而不需要重传，这就增加了网络的7包分片。在802.11协议中，每一个在无线网络中传输的数据报都被附加上了校验位以保证它在传送的时候没有出现错误。包分片的功能允许大的数据报在传送的时候被分成较小的部分分批传送。这在网络十分拥挤或者存在干扰的情况下(数据在这种环境下传送非常容易遭到破坏)是一个非常有用的特性。这项技术大大减少了许多情况下数收到的被分片的大数据报进行重新组装，对于上层协议这个分片的过传递和处理技术，将为煤矿井下人员监测、控制和监测和跟踪管理起该系统产品已根据煤矿安全生产的技术要求和国家安全标准进行独立设计，完全可以满足煤矿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煤矿监控系统平台资源联网运行，有效节约投资。4.3系统组成及其功能人员定位管理系统主要由监控计算机、系统软件、井口大屏幕避雷器和传输平台等组成。监控主机：负责整个系统设备及人员检测数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、屏幕显示、查询打印、画面编辑、网络通讯等8系统软件：完成人员信息编码采集、识别、加工、显示、存储、传输平台：矿井光纤工业以太环网综合信息传输平台。人员定位分站：通过与各动态目标识别器的有线通讯，实时获取人员编码数据(可本地显示)。动态目标识别器：接收标识卡发出的无线人员编码信号，能就地滚动显示所监测到的标识卡卡号，动态存储24小时内监测到的所有标识卡卡号，具备“黑匣子”功能，具有声光报警功能。人员标识卡：承载唯一的人员编码信息，当被无线信号激活后，将编码数据发送给动态目标识别器。人员标识卡有矿灯绳式、胸卡、腰卡等方式。根据系统在煤矿的现场使用情况反馈，便于对人员标识卡的管理，本方案推荐选用矿灯绳式和腰卡式人员标识卡，用户也可地面部分——人员信息采集处理中心，也称监控中心站。主要以井下部分以人员定位分站、动态目标识别器、人员标识卡、矿用电源箱、矿用环网交换机等作为井下人员信息无线检测处理的基本单元。在井下主巷道、分支巷道和监测点等区域采用人员定位分站+矿用本安电源+动态目标识别器的连接方式与矿井工业以太网的交换机相连接，组网方便灵活，同时可与煤矿安全生产监控系统并网运行。94.4工作原理动态目标识别器通过集成在电路板上的发射天线随时发射加密数据载波信号；人员随身携带的人员标识卡进入动态目标识别器工作区域被激活后(未进入发射天线工作区域标识卡处于休眠状态不工作),经人员标识卡集成的防冲突算法将人员信息发送给动态目标识别器，动态目标识别器收到人员标识卡发送来的信息处理后或者发给读卡分站由读卡分站发给地面中心站，或者由动态目标识别器直接发送给地面中心站完成矿井人员自动跟踪定位管理。4.5系统主要功能特点4.5.1对井下人员可实时考勤监测，位置自动显示。4.5.2可实时考勤查询、打印当前及某时间段井下人员数量、活4.5.3在人员出、入井口设置大屏幕LED检卡显示系统，用于出入井人员考勤管理和检测出入井人员标识卡的完好性，保证系统的正4.5.4目标识别器和标识卡具有完全独立的发射与接收部件，其核心技术均采用2.4G直接序列扩频技术(基于IEEE802.11b)、嵌入式16位微处理器和完全自主研发的嵌入式软件。4.5.5标识卡采用高级嵌入式16位微处理器，在嵌入式软件的控制下，实现睡眠、唤醒、解码、编码、通信及信息碰撞处理等功能。4.5.6标识卡超低能耗设计，电池可连续使用2年以上。4.5.7系统能方便实现识别范围的调整，识别距离0-100米可调。4.5.8系统能可靠识别静态或≤15m/s的高速移动目标。4.5.9单台目标识别器可瞬间同时识别200个以上的人员标识4.5.10乘车出入的工作人员无需下车，在车辆进入监测区域后，4.5.11识别区域无方向性、无盲区，对人体没有电磁辐射伤害。4.5.12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4.5.13采用MicrosftExcel数据报表处理，具有丰富的组态、画面编辑及报表(数据图)生成功能，支持大屏幕和或多屏显示。4.5.14系统软件采用Windows2000/2003/XP操作平台，支持B/S和C/S体系结构，兼容性及开放性好。系统网络所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息，查询各类数据报表。4.5.15具有门禁功能。根据需要在煤矿井下特殊区域限制员工非法进入。如果有未经许可人员接近该区域可发出声光报警信号，同时地面监控主机也会发出报警信号。4.5.16报警功能。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，以便控制人员迅速做出反映，采取安全措施。4.5.17系统采用SQL2000Server数据库，具有实时数据并发处理功能，自动生成人员信息数据库，实现考勤作业的统计与管理等方面4.5.18矿井一旦发生安全事故，监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况，便于事故救助工作的开展。4.5.19系统具有人员活动轨迹再现功能。4.5.20分站和动态目标识别器具有显示人员编码，可用遥控器查4.5.21传输介质可选择光纤、电缆等，传输速率高，无中继传输4.5.22中心站主机双机热备用，配合具有实时数据存储处理、多端口转发功能的智能数据传输接口，实现监测数据信息双机自动备5.人员管理系统软件详细功能系统软件全部应用微软公司最新的.NET2.0平台工具33人民管速系统—复料定族重在分成一Iitrmbat船感码(环遭)少人罐(报碧理)e管理(通(国双向功圭5.1人员监测5.1.1实时监测提供包含动态图显示、井下人员分布(明细)、实时定位考勤、井下人员/干部(照片)大屏显示等功能。1.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，设备安装及运行缩小、漫游等功能，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2.井下人员分布通过表格的形式分列出当前井下分站的安装运行等相关信息，并对井下人员、异常信息等按分站、区域、部门等分别进行统计显示。可以点击对应信息可分别查看设备运行状态、区域人员分布明细等信息，并支持信息打印及导出到Excel。3.实时定位考勤可以对任意指定编号或者姓名的员工进行实时考勤(可同时对多人进行考勤);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考勤、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4.井下人员/干部大屏显示显示当前在井下人员及照片，并可在调度室大屏上显示。包含历史活动轨迹及活动轨迹再线、报警超时人员查询、区域人员查询、井下人员/干部查询、定时定点人员查询等功能。5.2.1历史活动轨迹及再现根据输入的标识卡号或人员姓名等条件，可查询该员工当天或一定时间段内的下井轨迹详细信息；可根据用户需求选择直接打印查询同时可实现轨迹图回放，直观的再现了该员工当天的下井情况。5.2.2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5.2.3区域人员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。当发生煤尘爆炸、瓦斯爆炸、大面积塌方、突水淹井等矿井重大灾害时，可以利用区域人员查询功能实时显示了解灾区人员的数量、身份、位置等数据，为抢险救灾迅速提供确切的决策依据。5.2.4下井人员/干部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5.2.5支持双向呼叫功能5.2.6定时定点人员查询(定时人员巡更系统)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；此功能可有效防止早升现象；可以实时对瓦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。5.2.7员工考勤提供员工/干部月考勤汇总、员工/干部月考勤明细等功能。5.2.8员工/干部月考勤汇总可统计全矿或某部门指定日期内选定人员的下井信息，包含下井班次明细，累计下井次数等信息；可将查询到的信息直接打印出来，5.2.9员工/干部月考勤明细可按全矿或某部门、指定某个时间段及辅助查询条件来查询指定人员的下井记录明细；并可按卡号、部门、入井时间、工作时长来排5.2.10部门出勤统计分析可按全矿或某部门、指定某个时间段统计人员每班出勤次数、工时合计、平均工时等情况；也可对指定人员在其指定工作面的考勤记录进行统计并分析其工作效率等信息，并以柱图等形式显示。5.2.11运行信息包含设备运行状态、运行历史记录、系统操作日志等功能。5.2.12设备运行状态实时显示本系统所有井下设备的运行状态、安装信息等情况。5.2.13运行历史记录用户可根据需求按时间和类别查询系统设备的历史运行状态信5.2.14系统操作日志本系统的所有用户操作均自动记录到数据库，用户可根据需求按时间查询，保证了系统运行的安全性。5.2.15电池欠压告警5.2.16其他功能包含图形文件上传、动态图在线编辑、动态图显示管理、数据库备份和恢复、员工补(换)卡数据登录、考勤记录人工修正、区域设可在计算机终端上将用户绘制的矿井巷道信息图上传到服务器，进行动态图绘制等应用；本系统支持bmp、jpg、gif、png、tiff等5.2.18动态图在线编辑可管理上传的图形文件，选择进行在线编辑或删除等操作。在编辑界面中可以自由添加删除动态图元、点号等信息；可自由拖动图元，也可在属性对话框中选择或输入相关信息；也具备任意漫5.2.19动态图显示管理可以任意选择显示的动态图、也可全屏放大显示，方便把图形信息传送到大屏投影或电视墙显示。如图5.2.20数据库备份和恢复提供在线备份数据库和恢复数据库功能，可将数据库备份到指定5.2.21员工补(换)卡数据登录当标识卡遗失或损坏补上新卡后，将旧卡号的数据记录迁移到新5.2.22考勤记录人工修正对于人为或设备故障原因引起的考勤数据错误的记录，提供数据修正功能；可按工作时间、部门、日期等查询条件筛选错误信息，方便管理人员修正数据，保证考勤记录的准确性。5.2.23区域设置可以根据井下工作面或区域实际情况任意设置和管理关联的识别器，自动进行工作面或区域人数统计；使管理人员可以方便的知道工作面或特定区域的工作人数。5.3报警管理5.3.1报警设置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条件设置，可以按部门、工种、级别或个人信息查询并设5.3.2报警历史数据查询当员工在井下发生事故或其他原因超过设定报警时间，本系统将自动发出声光报警，通知相关管理人员处理情况；并将报警间、地点、类型等信息保存进历史记录中，方便相关管理人员日后查5.3.3人事管理提供用户人力资源信息管理功能，包含部门信息管理、档案信息管理、调动信息管理、奖惩情况管理、培训信息管理、考评信息管理①提供增加、修改、管理企业部门结构功能。②档案信息管理可以新增、修改、删除、管理在职人员、试用人员、离休人员等信息；也提供打印和导出数据功能。③调动信息管理提供员工部门调动、岗位变动的记录、管理、查询等功能。④奖惩情况管理提供员工奖惩信息的记录、管理和查询等功能。⑤培训信息管理提供员工培训项目及培训信息的记录、管理和查询等功能。⑥考评信息管理提供员工考评信息的记录、管理和查询等功能。5.4工资管理本系统提供与人事管理和考勤系统相关联的工资系统管理和发放功能，也可以单独使用本功能；分为工资分组管理、工资套帐管理及维护、工资单管理及工资发放几部分。①资分组管理可按部门或工种将要管理的员工分组以方便统一管理。②套帐管理为每个员工或工资组设置对应的工资套帐。③套帐维护管理维护工资套帐。④工资发放管理提供按套帐、月份、部门、姓名、卡号等信息查询员工的工资发⑤工资单管理提供员工工资单的查询、打印及导出功能。5.5用户管理本系统提供详尽的用户权限管理，用户可以按部门和功能权限来划分权限组，根据权限组来新增、修改、删除用户；解决了本系统的5.5.1考勤管理可自定义灵活管理考勤班次、考勤分组、记班方式，设置考勤信息、班中餐入坑费规则等信息。5.5.2班次管理可以设置多组考勤班次起始、结束时间。5.5.3记班方式管理为下井干部及不同工种人员设置不同的考勤记班规则，可以按工作面定点考勤、按额定工时和固定工时考勤、指定考勤班次及归5.5.3班中餐入坑费规则可为下井不同工种人员设置不同的班中餐入坑费补贴计算方式。5.5.4考勤分组可按部门、干部/工人、工种等信息划分考勤规则组。5.5.5考勤设置可按个人或考勤分组设置相关的记班方式可班中餐入坑费规