工矿企业井下人员定位管理系统.doc
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1、晟阳GISMAN工矿企业井下人员定位管理系统前言 随着国家对工矿企业安全生产的日益重视和监管力度的不断加强,我国大中型煤矿及广大乡镇小煤矿已大量装备了井下定位系统,这些装备的推广应用大大改善了我国煤矿安全生产状况。但目前煤矿井下还普遍存在入井人员管理困难,井上人员难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况,一旦事故发生,对井下人员的抢救缺乏可靠 信息,抢险救灾、安全救护的效率低,效果不理想。我们认为,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在必行。 晟阳科技利用其RFID领域的技术优势,在远距离射频识别技术系统产品的基础上开发成功的高新技术产品,开发新型矿井人员井
2、下定位管理系统,就可对煤矿入井人员进行实时监测,随时查看井下人数量。如果发生灾变,还可立即从监控计算机上查询事故现场 的人员情况、在软件中可显示被困人员数量,为事故抢险提供科学依据。同时,也可利用系统的日常井下定位管理功能,对矿井人员进行井下定位管理。一、产品介绍1、产品概述煤矿井下人员跟踪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,该产品是通过对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。该产品集成了技术含量很高的射频识别技术,并采用
3、跳频点或者固定频点频率实现可靠的半双工通信,分站设备和无源本质安全型信号感应器采用全新的嵌入 式微处理器和嵌入式软件进行设计,具有隔爆兼本质安全型设计系统作用距离远、可任意调整系统的识别范围、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、同时识别众多目标、便于网络连接等性能优点,目前这种崭新的信息采集、存贮、传递和处理技术,已迅速得到国内外同行的 广泛关注,它将为煤矿井下人员定位跟踪管理起非常重要的作用。2、产品组成及其功能该产品由软件系统和硬件系统组成,其中软件系统包括应用软件和嵌入式软件两部分组成,用于完成信息采集、识别、加工及其传输,由这两部分软件共
4、同支撑着整个系统的运行。硬件系统由井下分站设备,无线数据采集器和信号感应器组成,用于完成信息采集和识别,从而实现预设的系统功能和信息化管理目标。其中硬 件系统包括: 井下分站设备:由无线信号采集器、数据传输接口、隔爆兼本安电源、备用电池、嵌入式软件组成。其主要功能是完成对人员信号感应器输出信号的采集、处理、与地面计算机的双向通讯及供电等。 信号感应器:由处理器、存储器、卡内天线、调制解调电路组成。它是一种有源射频信号感应器,其工作在 2.45G 频点。该仪器最大特点是:多个标签可在较大的范围内同时被识别。并具有无线微功率、稳定可靠等优点。数据传输接口:主要由本安电源、单片机、信号转换及信号放大
5、组成,完成通讯信号的转换和本安与非本安运行环境的隔离。 人员定位管理软件:用户管理、基本设定、资料管理、考勤管理、安检管理、设备点检、数据读取工具、数据查询、日志查询、地图编辑、数据备份(自动备份)、使用帮助等。实现对井下人员的跟踪定位信息的采集、分析处理、实时显示、数据库存储、报表打印等功能。3、系统构成简图4、系统工作原理首先在井下的各个坑道和所有人员可能经过的通道中安放若干个无线信号采集器,具体数量和位置根据现场实际工况和要实现的功能要求而定,并且将它们通过网络布线和地面控制中心的计算机联网。同时在每个下井人员佩带的矿灯上安置一个信号感应器,当下井人员进入井下以后,只要通过或接近放置在坑
6、道内的任何一个无线信号采集器,无线信号采集器即会马上感应到信号同时立即上传到控制中心的计算机上,计算机马上就可判断出具体信息(如:是谁,在哪个位置,具体时间),同时把它显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上并做好备份,管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击井下某一位置,计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。同时控制中心的计算机会根据一段时间的人员出入信息整理出这一时期的每个下井人员的各种出勤报表(如:出勤率、总出勤时间、迟到/早退记录、未出勤时间等)。另外一旦井下发生事故,可根据电脑中的人员定位分布信息马上查出事故地点的人员情况,然后可再用特殊的探测器在事故处进一步确定人员定位
7、位置,以便帮助营救人员以准确快速的方式营救出被困人员。矿车和其他设备的管理原理大致相同。5、主要技术指标 分站电源:DC12V 功 耗:0.5mW 工作频率:2.45GHz 数据传输接口:工业现场总线全双工CAN-BUS信号,传输距离不小于10千米。 工作温度: -20+55 识别区域:5m(1m-10m可调) 隔爆兼本质安全型 6、主要性能指标 识别距离不小于5米,识别距离10米可调。 能可靠识别快速移动目标。 可同时识别多张不同号码的信号。 无对人体伤害电磁污染。 识别区域无方向性、无盲区。 信号穿透力和绕射力强。 信息的安全性和保密性能高。 集成度高、兼容性好、通信简单快捷。 性价比高,
8、便于安装和维护。 7、与其它产品相比较的优点 拥有自主知识产权和自有技术标准体系。 远距离识别,无需将信号感应器靠近读卡设备读卡。 信号感应器携带方便。 系统的正常工作不受环境变化的影响,保证在恶劣环境下24小时能够连续正常运转。 系统运行安全稳定可靠误码率几乎为0。 具有信息防冲撞功能,可同时识别多个信号感应器。 信号穿透力和绕射力强,系统识别信号感应器可做到无方向性。 识别距离不小于5米,最大可到30米,且识别距离120米可以调整。 无对人体伤害的微波电磁污染,信息的安全性和保密性能高。 可靠识别快速移动目标。 信号感应器的寿命周期可超过10年。 系统安装维护方便。 二、矿井人员定位跟踪管
9、理系统技术方案1、系统设计原则 实现煤矿井下作业人员进出的有效识别和监测监控,使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”,实现数字矿山的目标。 为煤矿管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控等多方面的管理信息,一旦发生安全事故通过该系统立刻可以知道该作业面工作人员及其数量,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。 系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。 2、系统设计依据1) GB3836.1/ GB3836.2/ GB3836.4 2) MT209-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 3) Q/SY1000.2-2007晟阳科技有限公司企业标准3、系统设计
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