一、 通過(guò)基于GIS技術(shù)的地理信息實(shí)時(shí)顯示、查詢井下情況：

1、 任一時(shí)間井下或某個(gè)地點(diǎn)究竟有多少人，這些人都是誰(shuí)。

2、 每個(gè)人在井下任一時(shí)間的活動(dòng)軌跡。

3、 查詢一個(gè)或多個(gè)人員現(xiàn)在的實(shí)際位置，方便調(diào)度中心可快速正確的電話聯(lián)系該人員。

4、 查詢有關(guān)人員在任一地點(diǎn)的到/離時(shí)間和總工作時(shí)間等等一系列信息，可以督促和落實(shí)重要巡查人員（如：瓦斯檢測(cè)人員、溫度檢測(cè)人員、排風(fēng)人員等）是否按 時(shí)到點(diǎn)的進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測(cè)試和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故。

5、 可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)共享供多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)同時(shí)在不同地點(diǎn)查看。

二、 井下人員每時(shí)每刻在坑道的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布，根據(jù)井下的實(shí)際地理情況制作相應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖，使井下情況生動(dòng)形象一目了然。

三、 自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各類(lèi)人員下井的各種報(bào)表如：

1、 生產(chǎn)人員的下井時(shí)間報(bào)表、出勤月報(bào)表、加班報(bào)表、請(qǐng)假或缺勤報(bào)表等管理所需依據(jù)并可生成工資報(bào)表等。

2、 制定和統(tǒng)計(jì)管理人員的巡查情況報(bào)表等等。

3、 其他人員如參觀、考察人員是否按要求到指定區(qū)域等。

四、 一旦發(fā)生各類(lèi)事故，立即能查出有多少人遇險(xiǎn)，遇險(xiǎn)人員在哪里？他們是誰(shuí)？

 

一、 車(chē)和其他重要設(shè)備的具體實(shí)時(shí)位置。

二、 計(jì)每一輛礦車(chē)每天的運(yùn)輸?shù)拇螖?shù)和出入頻率，便于管理。

 

高度自動(dòng)化

先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)

基于GIS技術(shù)的地理信息顯示、查詢系統(tǒng)

完善的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

安全、可靠，在惡劣環(huán)境下24小時(shí)正常工作

 

遠(yuǎn)距離，有效識(shí)別距離從0~100米可調(diào)。

極高的防沖突性，采用多種防沖突方案，可同時(shí)識(shí)別100個(gè)以上標(biāo)識(shí)。

高速度，即使Active RFID的移動(dòng)時(shí)速在200公里以上時(shí)仍可可靠識(shí)別。

高度的識(shí)別可靠性，誤讀率小于十萬(wàn)分之五。

安裝方便，一體化設(shè)計(jì)，無(wú)需外接天線或地感。

智能化，RFID與收發(fā)器之間可實(shí)現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)交換，使應(yīng)用靈活，數(shù)據(jù)安全得到保證。

可實(shí)現(xiàn)有方向性和無(wú)方向性的識(shí)別。

高可靠，適應(yīng)工礦工作環(huán)境，防水，防沖擊。

低成本，全部采用0.18uM的芯片，成本更低。

超低功耗，更健康、更安全。

全球開(kāi)放的ISM微波頻段，無(wú)須申請(qǐng)和付費(fèi)。

高抗干擾性，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種干擾源無(wú)特殊要求。

 

     首先在井下的各個(gè)坑道和所有人員可能經(jīng)過(guò)的通道中安裝若干個(gè)讀寫(xiě)器，具體數(shù)量和位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況和要實(shí)現(xiàn)的功能要求而定，并且將它們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)布線和地面控制中心的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)在每個(gè)下井人員佩帶一個(gè)電子標(biāo)簽，當(dāng)下井人員進(jìn)入井下以后，只要通過(guò)或接近放置在坑道內(nèi)的任何一個(gè)讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器即會(huì)馬上感應(yīng)到信號(hào)同時(shí)立即上傳到控制中心的計(jì)算機(jī)上，計(jì)算機(jī)馬上就可判斷出具體信息（如：是誰(shuí)，在哪個(gè)位置，具體時(shí)間），同時(shí)把它顯示在控制中心的大屏幕或電腦顯示屏上并做好備份，管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點(diǎn)擊井下某一位置，計(jì)算機(jī)即會(huì)把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并顯示出來(lái)。同時(shí)控制中心的計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)一段時(shí)間的人員出入信息整理出這一時(shí)期的每個(gè)下井人員的各種出勤報(bào)表（如：出勤率、總出勤時(shí)間、遲到/早退記錄、未出勤時(shí)間等）。另外一旦井下發(fā)生事故，可根據(jù)電腦中的人員分布信息馬上查出事故地點(diǎn)的人員情況，以便幫助營(yíng)救人員以準(zhǔn)確快速的方式營(yíng)救出被困人員。礦車(chē)和其他設(shè)備的管理原理大致相同。

 

4．系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

   （1） 實(shí)現(xiàn)井下坑道作業(yè)面工作人員進(jìn)出的有效識(shí)別，使系統(tǒng)管理充分體現(xiàn)"人性化、信息化和高度自動(dòng)化"。
   （2） 為高級(jí)管理人員提供考勤作業(yè)、人員進(jìn)出限制等多方面的信息查詢。
   （3） 一旦發(fā)生安全事故，通過(guò)該系統(tǒng)立刻可以知道坑道作業(yè)面工作人員的數(shù)量，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運(yùn)作。
   （4） 安全事故發(fā)生后，通過(guò)控制中心可查出被捆人員的基本情況，如位置、人數(shù)等，便于救護(hù)工作的及時(shí)展開(kāi)。
   （5） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。

5. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)
   （1） GA/T75《安全防范工程程序與要求》
   （2） MT209-1990《煤礦通信、檢測(cè)、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求》     

6. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
   （1） 高度自動(dòng)化；系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)井下坑道工人經(jīng)過(guò)該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn)信息，并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理。
   （2） 先進(jìn)的通信系統(tǒng)；安裝在井下各通道的識(shí)別系統(tǒng)，實(shí)時(shí)向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳送相關(guān)人員通過(guò)的數(shù)據(jù)，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)。
   （3） 完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與信息查詢軟件；系統(tǒng)軟件具備專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，包括工人通過(guò)坑道的信息采集和統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務(wù)。

   （4） 系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠性設(shè)計(jì)；系統(tǒng)產(chǎn)品采用坑道壁掛式設(shè)計(jì)，無(wú)需在坑道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時(shí)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)； 
   （5） 完善的異常情況（包括無(wú)效電子標(biāo)簽、失效電子標(biāo)簽進(jìn)入）報(bào)警呼叫系統(tǒng)配置。

   （6）本系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)唯一一家采用現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的系統(tǒng)。

7. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    本系統(tǒng)遵循"統(tǒng)一發(fā)電子標(biāo)簽、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理"的原則，按準(zhǔn)許上崗人員和班組實(shí)行"一人一電子標(biāo)簽"制，該電子標(biāo)簽可視為"上崗憑證"或"坑道準(zhǔn)入證"。具體方案如下：
   （1） 煤礦生產(chǎn)單位在所有坑道中均安裝一定數(shù)量的讀寫(xiě)器，具體位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，以滿足控制區(qū)域要求為準(zhǔn)。
   （2） 煤礦生產(chǎn)單位向有關(guān)人員頒發(fā)并裝備電子標(biāo)簽。
   （3） 發(fā)電子標(biāo)簽時(shí)將電子標(biāo)簽所對(duì)應(yīng)員工的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務(wù)、本人照片等登錄在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
   （4） 安全生產(chǎn)部門(mén)對(duì)該電子標(biāo)簽進(jìn)行授權(quán)后即生效。授權(quán)范圍包括：該員工可以有資格進(jìn)入作業(yè)面的坑道，電子標(biāo)簽的時(shí)效、失效、掛失等，以防止無(wú)關(guān)人員和非法人員進(jìn)入坑道；
   （5） 進(jìn)入坑道的人員必須佩戴電子標(biāo)簽。當(dāng)此人經(jīng)過(guò)坑道的識(shí)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，立即被系統(tǒng)識(shí)別，并通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息交換，將此人通過(guò)的路段、時(shí)間等信息傳輸至井上安全監(jiān)控中心記錄，并可同時(shí)在地理信息大屏幕墻上出現(xiàn)提示信息，顯示通過(guò)人員的姓名。如果感應(yīng)的電子標(biāo)簽號(hào)無(wú)效或進(jìn)入限制通道，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，安全監(jiān)控中心值班人員接到報(bào)警信號(hào)，立即執(zhí)行相關(guān)安全工作管理程序。
   （6） 坑道一旦發(fā)生安全事故，安全監(jiān)控中心在第一時(shí)間可以知道被困人員的基本情況，便于救護(hù)工作的安全和高效運(yùn)作。

 

一、 設(shè)備本身在井下安全運(yùn)行問(wèn)題

       針對(duì)井下的特殊環(huán)境和工作特點(diǎn)，我們的設(shè)備（讀寫(xiě)器）做到了：采用全金屬外殼，結(jié)構(gòu)牢固，防撞、防震；全密封設(shè)計(jì)，防水、防潮、防腐。

二、 設(shè)備的運(yùn)行絕不能影響井下的安全問(wèn)題

        設(shè)備具備超低功耗，峰值功率小于10瓦。

三、 系統(tǒng)在井下的工作電壓小于直流18V的問(wèn)題

四、 設(shè)備適應(yīng)礦井上和井下各種不同的安裝環(huán)境問(wèn)題

        設(shè)備具有非常高度抗干擾性，對(duì)安裝現(xiàn)場(chǎng)基本無(wú)要求，即保證設(shè)備運(yùn)行的高可靠性，又大大簡(jiǎn)化了安裝和維護(hù)工作量。

五、 整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為"傻瓜型"，對(duì)用戶的技術(shù)要求極低，具有簡(jiǎn)易可調(diào)的功能、故障的自動(dòng)巡檢功能等等。

六、 坑道內(nèi)簡(jiǎn)易施工和安裝問(wèn)題

        產(chǎn)品采用在井下直接壁掛式，接入直流電源及網(wǎng)線連接頭即可，同樣對(duì)今后井下檢測(cè)點(diǎn)的變更和添加一樣非常方便輕松。

七、 故障處理的簡(jiǎn)單化

        當(dāng)有機(jī)器產(chǎn)生故障，用備用機(jī)器直接替換即可。

 

電腦，礦用通訊電纜，接線盒，CAN－bus，中繼器，讀寫(xiě)器，電子標(biāo)簽，電源

 

CAN-bus 工業(yè)讀寫(xiě)器全部采用集成電路設(shè)計(jì)而成，高密度，低功耗，加之IP54防護(hù)外殼設(shè)計(jì)，符合本安電路標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)運(yùn)用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線（CAN-bus）組成局域網(wǎng)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線（CAN-bus）是目前最先進(jìn)的工業(yè)總線，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，通訊速率高，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊，可適應(yīng)多種復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境。與目前煤礦上常用的RS485和調(diào)制解調(diào)技術(shù)相比，具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

 

1、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線，傳輸可靠，實(shí)時(shí)性高；

2、傳輸距離遠(yuǎn)（無(wú)中繼可達(dá)10Km ），傳輸速率快（最高1Mbps）；

3、單條總線最多可接110 個(gè)節(jié)點(diǎn)，并可方便的擴(kuò)充節(jié)點(diǎn)數(shù)；

3、總線上各節(jié)點(diǎn)的地位平等，不分主從，突發(fā)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)傳輸；

4、非破壞總線仲裁技術(shù)，可多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)數(shù)據(jù)，總線利用率高；

5、出錯(cuò)的CAN 節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉并切斷和總線的聯(lián)系，不影響總線的通訊；

6、報(bào)文為短幀結(jié)構(gòu)并有硬件CRC 校驗(yàn)，受干擾概率小，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低；

7、對(duì)未成功發(fā)送的報(bào)文，硬件有自動(dòng)發(fā)功能，傳輸可靠性很高；

8、具有硬件地址濾波功能，可簡(jiǎn)化軟件的協(xié)議編制；

9、通訊介質(zhì)可用普通的雙絞線、同軸電纜或光纖等；

10、CAN-bus 總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性價(jià)比極高。

 

CAN-bus 用于煤礦通訊系統(tǒng)當(dāng)中，不僅可以增強(qiáng)系統(tǒng)的通訊可靠性、延長(zhǎng)系統(tǒng)的距離、擴(kuò)充系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，還能增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，讓管理者和主控設(shè)備能及時(shí)了解和處理當(dāng)前的井下情況，發(fā)覺(jué)事故隱患，避免事故發(fā)生。

對(duì)于煤礦系統(tǒng)的本安要求， CAN-bus 設(shè)備的電源符合本安要求，現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-bus 本身也是符合本質(zhì)安全要求的。

 

與通常應(yīng)用的RS-485 方式相比，現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-bus 具有更多方面的優(yōu)勢(shì)，可以完全取代RS-485 網(wǎng)絡(luò)，從而組建一個(gè)具有高可靠性、遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)、多主方式的設(shè)備通訊網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-bus 可以直接采用RS-485 方式相同的傳輸電纜、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

CAN-bus 總線與RS-485 通訊方式的特性比較如下表1 所示：

 

表1 CAN-bus 總線與 RS-485 通訊的特性比較