新型礦井人員跟蹤定位考勤管理系統(tǒng)解決方案
實現(xiàn)對礦井人員的實時跟蹤定位,移動目標監(jiān)測查詢、人員安全保障及統(tǒng)計考勤等功能。充分利用礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)平臺,無需重復布線,僅需增加相應的人員跟蹤定位無線數(shù)據(jù)采集基站、無線編碼發(fā)射器、人員跟蹤定位處理軟件即可實現(xiàn)。系統(tǒng)具有無需重復布線,節(jié)約投資;使用維護工作量小,維護費用低;采用的無線通信技術成熟、覆蓋范圍大、功耗低等特點。新型礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統(tǒng),能夠清楚掌握每個人員在礦井下的位置及活動軌跡,可為事故搶險提供科學依據(jù)。同時,也可利用系統(tǒng)的日??记诠芾砉δ?,對全礦井人員進行考勤管理。
1、系統(tǒng)設計
1).遵循“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則,按準許上崗人員實行“一人一卡”制,將人員標識卡作為“上崗證”或“坑道準入證”。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄該人員標識卡所對應人員的基本信息,包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片、有效期等基本信息。進入坑道的人員必須隨身攜帶人員標識卡(標識卡可隨身攜帶在腰帶上或貼在礦燈帽內(nèi))。
2).在井下坑道、峒室、作業(yè)面等地點安裝本安型數(shù)據(jù)采集器。當持卡人員經(jīng)過設置數(shù)據(jù)采集器的地點時,系統(tǒng)將讀取該卡號信息,通過傳輸網(wǎng)絡,將持卡人通過的地點、時間等資料傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)管理。如果采集的卡號無效、無卡或進入限制通道,系統(tǒng)將自動報警,監(jiān)控中心值班人員接到報警信號,立即執(zhí)行相關安全工作管理程序。
3).井下一旦發(fā)生事故,監(jiān)控中心在第一時間內(nèi)可以知道被困人員的基本情況,如:人員數(shù)量、人員身份、所處位置等相關信息,以便于事故救助工作的開展。搜救人員可持便攜式搜救裝置進入井下,進行搜救。
4).系統(tǒng)可自動生成考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理等方面的報表資料,提高管理效率。
2、工作原理
系統(tǒng)產(chǎn)品中的控制器將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送;隨身攜帶的標識卡進入低頻的發(fā)射天線工作區(qū)域后被激活(未進入發(fā)射天線工作區(qū)域標識卡不工作),同時將加密的載有目標識別碼的信息經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去;接收天線接收到標識卡發(fā)來的載波信號,經(jīng)控制器接收處理后,提取出目標識別碼送至專用井下處理傳輸分站,完成預設的系統(tǒng)功能,從而實現(xiàn)目標的自動化管理。
3、主要功能特點
1) 井下人員實時動態(tài)跟蹤監(jiān)測,位置自動顯示;
2) 井下人員在指定時間段所處區(qū)域及運動軌跡回放;
3) 實時查詢、打印當前井下人員數(shù)量及分布情況;
4) 可對事故現(xiàn)場被埋人員進行搜尋和定位,以便及時救護;
5) 入井人員的考勤、統(tǒng)計、存儲、打?。?
6) 系統(tǒng)監(jiān)控主機、全面預裝WIN98/2000操作系統(tǒng)和最新版的監(jiān)控軟件;
7) 監(jiān)測圖頁靜態(tài)和動態(tài)編輯作圖對用戶開放,支持多種圖形格式,鼠標和鍵盤均可操作。全面支持實時多任務。在系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)采集的同時,系統(tǒng)可進行記錄、顯示、查詢、編輯、人工錄入、網(wǎng)絡通信等;
8) 屏幕顯示為頁面式,圖形文本兼容,每頁顯示的信息由用戶自行定義編制,直至屏幕顯示滿為止;
9) 系統(tǒng)中心站及網(wǎng)絡終端可以局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)運行,使網(wǎng)上所有終端在使用權限范圍內(nèi)都能共享監(jiān)測信息和系統(tǒng)綜合分析信息、查詢各類數(shù)據(jù)報表;
10) 可以在地面中心站連續(xù)集中監(jiān)測處理64臺人員定位分站,監(jiān)測處理人員65535人;
11) 監(jiān)控軟件具有很強的作圖能力,并提供有相應的圖形庫,操作員可在不間斷監(jiān)測的同時,容易地實現(xiàn)聯(lián)機并完成圖形編輯、繪制和修改;
12) 權限管理下的人員監(jiān)測信息局域網(wǎng)資源共享;
13) 監(jiān)控分站設計了就地初始化功能,可存儲地面中心站對該監(jiān)控分站的地址等設置,當通訊電纜出現(xiàn)砸斷、短路等嚴重故障時,造成地面中心站與之失去聯(lián)系時,監(jiān)控分站仍能獨立工作,存儲人員監(jiān)測數(shù)據(jù),且不影響其它監(jiān)控分站的正常工作;
14) 人員分站設計有高可靠性的保護電路和程序糾錯功能,在分站出現(xiàn)故障時,可在極短的時間內(nèi)自動復位并重新啟動單片機投入運行;
15) 在人員分站電路設計時,對所有與外界聯(lián)系的輸入輸出電路部分增加了安全柵隔離電路及保護電路,以防誤接線或線路信號異常等外界因素對分站造成的損害,使得監(jiān)控分站的可靠性得以進一步提高;
16) 分站具有就地漢字液晶顯示人員編碼和日歷時鐘功能,可用遙控器進行記錄查詢;
17) 可以RS485或DPSK方式與地面系統(tǒng)監(jiān)控主機進行雙向通訊;
18) 無線人員編碼發(fā)射器采用低功耗設計,重量輕,無須外部電源,有多種攜帶方式供選擇。
4、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由地面中心站、發(fā)射器、無線數(shù)據(jù)監(jiān)測站、接收探頭及電源、電纜、傳輸接口等輔助設備組成。
地面中心站:主機選用研華工控機,操作系統(tǒng)Windows2000 Professional,內(nèi)存256M,硬盤80G,光電鼠標。主機通過接口與KJJ14型地面?zhèn)鬏斀涌谶B接,和設在井下的各檢測站進行通信。中心站可配置一臺激光打印機,打印有關報表和資料。如需網(wǎng)絡瀏覽功能,需另配一臺計算機作服務器。
無線編碼發(fā)射器:安裝在礦燈的電池盒內(nèi),一套系統(tǒng)中最多可16384個發(fā)射器,編碼固化不重碼。
本安電源:為井下分站供電,其后備電池可保證在交流電停電情況下,分站可連續(xù)工作不于小4小時。
RFID專用檢測儀:一般放在燈房內(nèi),即可以用來登記臨時下井人員,也可以用來檢測無線編碼發(fā)射器的好壞。
數(shù)據(jù)檢測站:一般在各井口和主要分叉處設置檢測站,一套系統(tǒng)中數(shù)據(jù)檢測站總數(shù)通常不超過127個。每個分站配置2-4個接收探頭,標準配置為2個,根據(jù)礦上具體情況可另購接收頭。
5、主要技術指標
系統(tǒng)容量:可連接數(shù)據(jù)監(jiān)測分站127個,無線編碼發(fā)射器16384個
傳輸方式:主從方式,半雙工;采用RS485傳輸方式
傳輸速率:4800/9600/115200bps(用戶可設定)
地面中心站至數(shù)據(jù)監(jiān)測分站最大傳輸距離:15km;
編碼發(fā)射器供電電壓:DC1.5V~5.5V;
數(shù)據(jù)監(jiān)測分站最大有效接收區(qū)半徑:80-200米(現(xiàn)場設定);
數(shù)據(jù)監(jiān)測分站可同時檢測300人;
工作頻率:433-434MHZ
工作范圍:-100C~600C
傳輸系統(tǒng):電纜1.5mm2銅芯雙絞線,直流電阻不大于12.5歐姆/千米,工作電容不大于0.06F/Km,電感不大于800mH/Km;
允許被測目標最大移動速度: 100人以上同時通過時為5m/s,30人同時通過時為15m/s,人數(shù)小于20人時可20m/s;
軟件為組態(tài)模塊網(wǎng)絡版,可以二次開發(fā),自主知識產(chǎn)權;
系統(tǒng)具備實時查詢當前井下人員、身份、區(qū)域信息,可對事故現(xiàn)場人員。
信號制式
數(shù)據(jù)通信接口與讀卡分站通信信號: RS485信號;
數(shù)據(jù)通信接口與計算機通信信號: RS232信號;
6、技術特點
▲多種信號采集
▲極低的電流功耗
▲250kbps 2.4GHZ IEEE802.15.4 兼容的射頻收發(fā)
▲< 10us 的快速激活/睡眠狀態(tài)轉換
▲硬件層加密與身份驗證安全特性
▲數(shù)字信號強度(RSSI)與無線連接質量(LQI)支持
7、系統(tǒng)設計依據(jù)
?。?) GA/T75《安全防范工程程序與要求》
(2) MT209-1990《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術要求》
(3) 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)通用技術條件和使用管理規(guī)范 。