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1、晟阳GIISMAAN工矿矿企业井井下人员员定位管管理系统统前言 随随着国家家对工矿矿企业安安全生产产的日益益重视和和监管力力度的不不断加强强，我国国大中型型煤矿及及广大乡乡镇小煤煤矿已大大量装备备了井下下定位系系统，这这些装备备的推广广应用大大大改善善了我国国煤矿安安全生产产状况。但但目前煤煤矿井下下还普遍遍存在入入井人员员管理困困难，井井上人员员难以及及时掌握握井下人人员的动动态分布布及作业业情况，一一旦事故故发生，对对井下人人员的抢抢救缺乏乏可靠 信息，抢抢险救灾灾、安全全救护的的效率低低，效果果不理想想。我们们认为，建建立以灾灾害预防防、事故故救助、电电子信息息化管理理为主要要目标的的信
2、息化化和智能能化建设设势在必必行。 晟晟阳科技技利用其其RFIID领域域的技术术优势，在在远距离离射频识识别技术术系统产产品的基基础上开开发成功功的高新新技术产产品，开开发新型型矿井人人员井下下定位管管理系统统，就可可对煤矿矿入井人人员进行行实时监监测，随随时查看看井下人人数量。如如果发生生灾变，还还可立即即从监控控计算机机上查询询事故现现场 的的人员情情况、在在软件中中可显示示被困人人员数量量，为事事故抢险险提供科科学依据据。同时时，也可可利用系系统的日日常井下下定位管管理功能能，对矿矿井人员员进行井井下定位位管理。一、产品品介绍1、产品品概述煤矿井下下人员跟跟踪定位位管理系系统是集集计算机
3、机软硬件件、信息息采集处处理、无无线数据据传输、网网络数据据通讯、自自动控制制等技术术多学科科综合应应用为一一体的自自动识别别信 息息技术产产品，该该产品是是通过对对坑道远远距离移移动目标标进行非非接触式式信息采采集处理理，实现现对人车车物在不不同状态态（移动动静止）下下的自动动识别从从而实现现目标的的自动化化管理。该产品集集成了技技术含量量很高的的射频识识别技术术，并采采用跳频频点或者者固定频频点频率率实现可可靠的半半双工通通信，分分站设备备和无源源本质安安全型信信号感应应器采用用全新的的嵌入 式微处处理器和和嵌入式式软件进进行设计计，具有有隔爆兼兼本质安安全型设设计系统统作用距距离远、可可
4、任意调调整系统统的识别别范围、识识别无“盲区”、信号号穿透力力强、安安全保密密性能高高、 对对人体无无电磁污污染、环环境适应应性强可可、同时时识别众众多目标标、便于于网络连连接等性性能优点点，目前前这种崭崭新的信信息采集集、存贮贮、传递递和处理理技术，已已迅速得得到国内内外同行行的 广广泛关注注，它将将为煤矿矿井下人人员定位位跟踪管管理起非非常重要要的作用用。2、产品品组成及及其功能能该产品由由软件系系统和硬硬件系统统组成，其其中软件件系统包包括应用用软件和和嵌入式式软件两两部分组组成，用用于完成成信息采采集、识识别、加加工及其其传输，由由这两部部分软件件共 同同支撑着着整个系系统的运运行。硬
5、硬件系统统由井下下分站设设备，无无线数据据采集器器和信号号感应器器组成，用用于完成成信息采采集和识识别，从从而实现现预设的的系统功功能和信信息化管管理目标标。其中中硬 件件系统包包括： 井下分站站设备：由无线线信号采采集器、数数据传输输接口、隔隔爆兼本本安电源源、备用用电池、嵌嵌入式软软件组成成。其主主要功能能是完成成对人员员信号感感应器输输出信号号的采集集、处理理、与地地面计算算机的双双向通讯讯及供电电等。 信号感应应器：由由处理器器、存储储器、卡卡内天线线、调制制解调电电路组成成。它是是一种有有源射频频信号感感应器，其其工作在在 2.45GG 频点点。该仪仪器最大大特点是是：多个个标签可可
6、在较大大的范围围内同时时被识别别。并具具有无线线微功率率、稳定定可靠等等优点。数据传输输接口：主要由由本安电电源、单单片机、信信号转换换及信号号放大组组成，完完成通讯讯信号的的转换和和本安与与非本安安运行环环境的隔隔离。 人员定位位管理软软件：用用户管理理、基本本设定、资资料管理理、考勤勤管理、安安检管理理、设备备点检、数数据读取取工具、数数据查询询、日志志查询、地地图编辑辑、数据据备份（自自动备份份）、使使用帮助助等。实实现对井井下人员员的跟踪踪定位信信息的采采集、分分析处理理、实时时显示、数数据库存存储、报报表打印印等功能能。3、系统统构成简简图4、系统统工作原原理首先在井井下的各各个坑道
7、道和所有有人员可可能经过过的通道道中安放放若干个个无线信信号采集集器，具具体数量量和位置置根据现现场实际际工况和和要实现现的功能能要求而而定，并并且将它它们通过过网络布布线和地地面控制制中心的的计算机机联网。同同时在每每个下井井人员佩佩带的矿矿灯上安安置一个个信号感感应器，当当下井人人员进入入井下以以后，只只要通过过或接近近放置在在坑道内内的任何何一个无无线信号号采集器器，无线线信号采采集器即即会马上上感应到到信号同同时立即即上传到到控制中中心的计计算机上上，计算算机马上上就可判判断出具具体信息息（如：是谁，在在哪个位位置，具具体时间间），同同时把它它显示在在控制中中心的大大屏幕或或电脑显显示
8、屏上上并做好好备份，管管理者也也可以根根据大屏屏幕上或或电脑上上的分布布示意图图点击井井下某一一位置，计计算机即即会把这这一区域域的人员员情况统统计并显显示出来来。同时时控制中中心的计计算机会会根据一一段时间间的人员员出入信信息整理理出这一一时期的的每个下下井人员员的各种种出勤报报表（如如：出勤勤率、总总出勤时时间、迟迟到/早早退记录录、未出出勤时间间等）。另另外一旦旦井下发发生事故故，可根根据电脑脑中的人人员定位位分布信信息马上上查出事事故地点点的人员员情况，然然后可再再用特殊殊的探测测器在事事故处进进一步确确定人员员定位位位置，以以便帮助助营救人人员以准准确快速速的方式式营救出出被困人人员
9、。矿矿车和其其他设备备的管理理原理大大致相同同。5、主要要技术指指标 分站站电源：DC112V 功 耗：0.55mW 工作作频率：2.445GHHz 数据据传输接接口：工工业现场场总线全全双工CCAN-BUSS信号，传传输距离离不小于于10千千米。 工作作温度： -220+555 识别别区域：5m(1m-10mm可调) 隔爆爆兼本质质安全型型 6、主要要性能指指标 识别别距离不不小于55米，识识别距离离10米米可调。 能可可靠识别别快速移移动目标标。 可同同时识别别多张不不同号码码的信号号。 无对对人体伤伤害电磁磁污染。 识别别区域无无方向性性、无盲盲区。 信号号穿透力力和绕射射力强。 信息息
10、的安全全性和保保密性能能高。 集成成度高、兼兼容性好好、通信信简单快快捷。 性价价比高，便便于安装装和维护护。 7、与其其它产品品相比较较的优点点 拥有有自主知知识产权权和自有有技术标标准体系系。 远距距离识别别，无需需将信号号感应器器靠近读读卡设备备读卡。 信号号感应器器携带方方便。 系统统的正常常工作不不受环境境变化的的影响，保保证在恶恶劣环境境下244小时能能够连续续正常运运转。 系统统运行安安全稳定定可靠误误码率几几乎为00。 具有有信息防防冲撞功功能，可可同时识识别多个个信号感感应器。 信号号穿透力力和绕射射力强，系系统识别别信号感感应器可可做到无无方向性性。 识别别距离不不小于55
11、米，最最大可到到30米米，且识识别距离离1220米可可以调整整。 无对对人体伤伤害的微微波电磁磁污染，信信息的安安全性和和保密性性能高。 可靠靠识别快快速移动动目标。 信号号感应器器的寿命命周期可可超过110年。 系统统安装维维护方便便。 二、矿井井人员定定位跟踪踪管理系系统技术术方案1、系统统设计原原则 实现现煤矿井井下作业业人员进进出的有有效识别别和监测测监控，使使管理系系统充分分体现“人性化化、信息息化和高高度自动动化”，实现现数字矿矿山的目目标。 为煤煤矿管理理人员提提供人员员进出限限制、考考勤作业业、监测测监控等等多方面面的管理理信息，一一旦发生生安全事事故通过过该系统统立刻可可以知
12、道道该作业业面工作作人员及及其数量量，保证证抢险救救灾和安安全救护护工作的的高效运运作。 系统统设计的的安全性性、可扩扩容性、易易维护性性和易操操作性。 2、系统统设计依依据1) GGB38836.1/ GB338366.2/ GBB38336.44 2) MMT2009-119900煤矿矿通信、检检测、控控制用电电工电子子产品通通用技术术要求 3) QQ/SYY10000.22-20007晟晟阳科技技有限公公司企业业标准3、系统统设计特特点1) 高高度自动动化。系系统能自自动检测测井下坑坑道人员员经过该该监测点点的时间间、地点点信息，并并自动实实现对人人员的考考勤作业业、统计计及监测测管理。
13、 2) 先先进的通通信系统统。安装装在煤矿矿井下各各通道的的无线信信息采集集设备，实实时将 采集集到的信信息传送送到井下下专用处处理传输输分站，并并通过井井下现场场总线（RRS4885或光光纤）实实时向地地面的网网络服务务器传送送相关人人员通过过的数据据，整个个过程无无需人为为干预。 3) 完完备的数数据统计计与信息息查询软软件。系系统软件件具备专专用数据据库管理理系统包包括工人人通过坑坑道的信信息采集集和统计计分析系系统，考考勤作业业的统计计与管理理分析系系统，显显示并打打印各种种统计报报表资料料，为高高层管理理人员的的查询与与管理提提供全方方位的服服务。 4)系统统的安全全、稳定定、可靠靠
14、性设计计。系统统产品采采用坑道道壁挂式式设计，保保证系统统在恶劣劣的环境境下能连连续正常常运转，并并提供断断电后22小时以以上供电电电源。 5) 完完善的异异常情况况（包括括无卡非非法进入入、无效效卡、失失效卡、黑黑名单卡卡进入）报报警呼叫叫系统配配置。 4、系统统设计方方案本系统遵遵循“统一发发卡、统统一装备备、统一一管理”的原则则，按准准许上岗岗人员和和班组实实行“一人一一卡”制，该该信号感感应器可可视为“上岗证证”或“坑道准准入证”具体方方案： 1) 煤煤矿生产产单位在在井下坑坑道、作作业面的的交叉道道口安装装井下分分站设备备。 2) 煤煤矿生产产单位向向下井工工作人员员颁发信信息化头头
15、盔（信信号感应应器与安安全帽结结合一体体）。 3) 系系统数据据库记录录该信号号感应器器所对应应人员的的基本信信息，包包括姓名名、年龄龄、性别别、所属属班组、所所属工种种、职务务、本人人照片、过过敏史、有有效期等等基本信信息。 4) 生生产单位位对该信信号感应应器进行行授权后后即生效效。授权权范围包包括：该该员工可可以准入入的坑道道或作业业面。为为防止无无关人员员和非法法人员进进入坑道道或作业业面，系系统设置置该卡准准入坑道道或作业业面的时时效管理理模块及及卡的失失效、报报失等。 5) 进进入坑道道的工作作人员必必须随身身带好信信息化头头盔，当当持卡人人员经过过设置识识别系统统的地点点时被系系
16、统识别别，系统统将读取取该卡号号信息，通通过系统统传输网网络，将将持卡人人通过的的地 点点、时间间等资料料传输到到地面监监控中心心进行数数据管理理；如果果采集的的卡号无无效、或或进入限限制通道道，系统统将自动动报警，监监控中心心值班人人员接到到报警信信号，立立即执行行相关安安全 工工作管理理程序。 6) 坑坑道一旦旦发生安安全事故故，监控控中心在在第一时时间内可可以知道道被困人人员的基基本情况况，便于于事故救救助工作作的开展展。 7) 系系统可自自动生成成考勤作作业的统统计与管管理等方方面的报报表资料料，提高高管理效效益。 5、系统统的基本本构成及及组件的的功能井下分站站设备： 井下分站站设备
17、由由无线信信号采集集器、CCAN-BUSS通讯转转换器、隔隔爆电源源备用电电池、嵌嵌入式软软件，以以及矿用用阻燃电电源电缆缆、矿用用阻燃双双绞线通通信电缆缆、接线线盒等组组 成。其其中隔爆爆电源接接入DCC12VV，为分分站工作作提供电电源；无无线信号号采集器器是完成成对人员员通行信信息的采采集、处处理；CCAN-BUSS通讯转转换器是是采集到到的数据据实时发发送给上上位机所所采集到到的人员员编码信信息；不不间断电电源是停停电后提提供2小小时以上上的供电电电源 （设计计的蓄电电池为33安时）；矿用阻阻燃电源源电缆主主要是为为分站的的隔爆腔腔提供井井下电源源；矿用用阻燃双双绞线通通信电缆缆主要是
18、是完成井井下网络络的连接接，为工工业现场场CANN-BUUS或光光纤方式式。地面设备备： 地面人员员监测管管理部分分由数据据传输接接口、HHUB、监监控主机机（含监监控管理理软件）、UUPS电电源、打打印机、网网络终端端、防雷雷设备等等组成。其其中数据据传输接接口 是是将井下下的CAAN-BBUS信信号（或或光纤信信号）转转换为监监控计算算机RSS2322串口信信号；监监控计算算机（含含人员监监测管理理软件）及及数据库库，实现现对信息息的自动动化管理理目标，在在计 算算机屏幕幕上直观观动态显显示井下下人员的的分布情情况，使使管理层层一目了了然；UUPS电电源主要要为了在在交流电电源停电电后继续
19、续维持系系统设备备正常运运行；打打印机主主要用来来打印机机人员 监测管管理报表表；网络络终端主主要是人人员监测测信息的的网上共共享。6、系统统技术参参数地面监控控软件： 系统容量量：不小小于322台分站站 通讯方式式：CAAN-BBUS工工业现场场总线（或或光纤）传输波特特率：112000bpss 通讯距离离：不小小于100Km 巡检周期期：小于于1000ms 处理内容容：煤矿矿井下人人员定位位跟踪管管理 网络平台台：以太太网 操作系统统：WIIN20000/XP 数据库：SQLL SEERVEER 220000数据传输输接口： 电源电压压： 2220VVAC/50HHz 通讯方式式：CAAN
20、-BBUS工工业现场场总线传输波特特率：112000bpss 通讯距离离：100Km 与计算机机通讯：RS2232 隔离电压压:15000V 防爆型式式：矿用用本质安安全型 井下分站站： 输入电压压：DCC12VV 工作频率率：2.45GGHz 工作温度度：-220+555识别区域域：10mm(1mm-200m可调调) 1秒同时时识别井井下人员员通过数数量：550个 通讯方式式：工业业现场总总线（或或光纤） 传输波特特率：112000bpss 通讯距离离：不小小于100Km 备用电源源：断电电后可连连续工作作2小时时以上 防爆型式式：隔爆爆兼本安安型 三、系统统特点1.体体积小，安安装方便便，
21、并采采用了主主动式RRFIDD电子标标签。 本系统统完全按按照“煤安”标准设设计制造造，结构构设计合合理，并并对天线线部分进进行适应应化改进进，采用用电子标标签设计计安装于于井下人人员头盔盔，此信信息化头头盔使人人员监测测系统更更加方便便和灵活活。 2.完备备的数据据统计与与信息查查询软件件：系统软件件具备专专用数据据库管理理系统，包包括工人人通过坑坑道的信信息采集集和统计计分析系系统，考考勤作业业的统计计与管理理分析系系统，显显示并打打印各种种统计报报表资料料，为高高层管理理人员的的查询与与管理提提供全方方位的服服务。3.高度度自动化化： 本系统统采用RRFIDD(射频频识别)技术研研发而成
22、成，它不不仅能实实现对人人员的安安全控制制、考勤勤的监测测，同时时也可以以实现对对物体的的运动轨轨迹的监监测、区区域的进进入许可可，特别别是对危危险及重重要场所所的监控控，人员员的运行行轨迹、危危险场所所的禁入入、警告告等。4.采用用了可选选择的两两种通讯讯方式：本系统考考虑到不不同使用用单位的的要求有有差异，在在读写器器内部的的微处理理单元增增加了存存贮功能能。在PPC机与与读写器器的通讯讯上可以以有两种种可选择择模式：一种是是光纤 传输模模式，读读写器接接收到目目标信号号，经处处理后直直接传输输到PCC机；另另一种是是CANN-BUUS工业业现场总总线全双双工通讯讯模式，无无线信号号采集器
23、器收到目目标信号号后，经经CANN-BUUS信号号转发器器实时传传输给PPC机。组组网方式式灵活，可可以适用用于多种种环境。5.完善善的异常常情况（包包括无卡卡非法进进入、无无效卡、失失效卡、黑黑名单卡卡进入）报报警呼叫叫系统配配置。四、系统统功能1.显显示、查查询井下下情况： 任一时间间井下或或某个地地点人数数，及每每个人的的身份；查询一个个或多个个人现在在的实际际位置及及某个人人在任一一时间的的活动轨轨迹；查询有关关人员在在任一地地点的到到达、离离开时间间和总工工作时间间等等一一系列信信息，可可以督促促和落实实重要巡巡查人员员（如：瓦斯监监测人员员、安全全监测人人员及管管理人员员等）是是否
24、按照照规定的的时间、地地点的进进行各项项检查工工作，减减少事故故发生因因素；对某些危危险及重重要场所所的禁入入、警告告；可实现网网络共享享,对多多个用户户通过权权限设置置,可查查看权限限内信息息； 具备考勤勤功能,可查询询一个或或多个人人每天入入井次数数,在井井下工作作时间等等；2.随随时查看看井下人人员在坑坑道内的的实时动动态分布布，根据据井下的的实际情情况制作作相应的的动态图图，使井井下人员员分布情情况一目目了然； 3.遇遇突发事事故,可可随时查查询事故故区域的的人员分分布及人人员身份份,能及及时调动动相关人人员处理理事故及及撤离,可为抢抢险救灾灾提供准准确资料料。4.抢抢险时更更准确快快速识别别遇险人人员具体体地点和和位置，提提高抢险险效率和和救护效效果。 通过基于于GISS技术的的地理信信息实时时显示、查查询井下下情况：五、系统统设备清清单名称型号备注工作站SY-RRF10001含防爆外外壳，电电源、备备用电源源、专用用射频读读写器、备备用电源源充电器器数据传输输器SY-CCANBBUS工业现场场总线，全全双工 传输距距离10KKM电子标签签SY-RRF044主动式电电子标签签PC机自选UPS自选软件井下人员员管理系系统有针对性性开发