KJ123煤矿人员定位系统-设计方案解析

KJ236煤矿人员管理系统方案设计

一、前言

随着煤矿企业对安全生产的日益重视，入井人员的管理越来越重要。KJ236矿井人员管理系统就是为了满足这种需求而专门开发的。系统采用先进的远距离无线射频识别技术和远程通讯技术，由地面管理计算机及软件、人员定位分站、人员标识卡及读卡器等组成。可实现对矿井入井人员的实时监测、跟踪定位、轨迹回放、考勤统计、报表查询等功能。

二、人员管理系统方案设计原则

本方案在设计过程中始终遵循系统应具备高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原则，以满足矿井人员管理系统整体的需要。设计依据为：

☆《煤矿监控系统总体设计规范》

☆《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》

☆《煤矿安全规程》

☆国家煤矿安全监督管理总局即将出台的《煤矿井下人员位置监测与管理系统标准》

三、人员管理系统组成

人员管理系统主要由监控计算机、系统软件、人员定位分站、读卡器、人员标识卡、避雷器和传输接口等组成。

☆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、网络通讯等任务。

☆系统软件：完成人员信息编码采集、识别、加工、显示、存储、查询和报表打印。

☆人员定位分站：通过与读卡器的有线通讯，实时获取人员编码数据（可本地显示）。

☆读卡器：接收标识卡发出的无线人员编码信号。

☆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，将编码数据发送给读卡器。人员标识卡有矿帽式、矿灯式、胸卡、腰卡等四种方式可选。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，本方案推荐选用矿帽式人员标识

卡，用户也可根据实际需要进行选择。

四、系统的工作原理

人员随身携带的标识卡进入读卡器工作区域被激活后（未进入读卡器工作区域标识卡不工作---处于休眠状态），即将人员编码加密信息发射出去；读卡器接收到标识卡发来的无线信号，经分站接收处理后，提取出人员编码相关信息，经数据传输接口送至地面监控计算机，完成矿井人员自动跟踪定位管理和考勤。

五、系统主要功能特点

1、对井下人员可实时跟踪监测，位置自动显示。

2、可实时跟踪查询、打印当前及某时间段井下人员数量、活动轨迹及分布情况。

3、在人员出、入井口设置检卡器，用于检测入井人员标识卡的完好性以及每位下井人员携带1张卡唯一性检测功能。

4、目标识别器和标识卡具有完全独立的发射与接收部件，其核心技术均由嵌入式微处理器和嵌入式软件组成。

5、标识卡采用高级嵌入式微处理器，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。

6、标识卡超低能耗设计，并采用间歇式工作方式，可使用3年以上。

7、系统能方便实现识别范围的调整，识别距离0-200米可调。

8、系统能可靠识别静态或≤100Km/h的高速移动目标。

9、单台目标识别器可瞬间同时识别200个以上的人员标识卡。乘车出入的工作人员无需下车，在车辆进入监测区域后，就可自动完成人员定位及考勤功能。

10、识别区域无方向性、无盲区，对人体没有伤害。

11、井下人员跟踪定位分站与地面中心站失去联系时，分站仍能独立工作，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复。

12、系统在进行实时数据采集时，可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等。

13、系统中心站及网络终端可以联网运行, 使网上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。

14、门禁功能。根据需要在煤矿井下限制员工进入特殊区域。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。

15、报警功能。可以对下井人员限制出入时间及地点，如果超过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。

16、系统可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的报表资料，提高管理效益。

17、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。

18、系统具有人员活动轨迹再现功能。

六、系统软件说明

系统软件为煤炭科学研究总院重庆分院自主开发。采用目前先进 开发平台开发，结合功能强大的SQL SERVER 数据库。基于B/S结构的网络监控软件，可通过IE 浏览器即可在网络上浏览、查询、打印矿井人员定位及考勤管理等相关信息。

软件共分为十大功能模块，具体功能如下：

1、图形显示功能：提供丰富的表示方式。系统图采用SVG 矢量图形格式，支持界面无闪烁刷新，无极放大和缩小，具备任意漫游功能。根据图形的局部细化可以知道矿井巷道分布，各巷道的人员分布，人员的滞留时间。直观的显示设备的通讯状况。当有人员超时或通讯异常时动态模拟图实现不同的图形符号闪烁显示（同时系统会自动声光报警），并有详细的报表描述，根据矿方需要可以自动进行语音报警。如果矿方具有短信发送平台，系统软件可以根据用户要求设置短信报警。

2、人员跟踪功能：该功能是本套系统定位部分的核心功能，使用本功能可以实时跟踪到特定人员的当前井下位置，当天上班途经的地点和时间，在各位置的滞留时间，并可对其运行轨迹在巷道分布图上进行形象直观的回放。使用该功能可以对特定人员进行迅速定位，核查相关领导是否进行了跟班作业，监督特殊工种；对于井下特定位置财物遗失和损坏可以圈定相关责任人；事故发生时，可以迅速确定相关遇险人员的数量，

最近出现位置和时间，为事故抢险提供可靠依据；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

贵时间；事故发生后可以根据该系统保留的历史数据，进行事故分析和责任界定提供参考依据；

★选择跟踪：本功能对任意指定编号或者姓名的员工进行实时跟踪（可对跟踪人员进行增减）；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。这对于监督特殊工种当前的作业状况非常实用，是调度人员有用的跟踪工具。

★实时跟踪：本功能对当前经过目标识别器的人员进行实时显示；可以知道当前指定时间内处于活动状态的员工。直观形象的表示出人员的实时流动状况。

★活动轨迹：本功能可对下井人员任意时间的活动轨迹进行查询。

★位置查询：本功能可对指定人员当前井下位置进行查询。

★个人定位：此功能是在巷道布置图上快速的标识出特定人员的位置。与位置查询功能是一个互补。位置查询是以文本报表方式提交给用户，而个人定位是将结果以图形的方式展现。

★轨迹回放：本功能实现任一员工某指定天的运行轨迹在背景图上进行回放。形象的反映了其当天所行走的轨迹，给出了图形表示，也提供了数据报表，是一个非常理想的图形演示工具。

★分站人员查询：查询特定分站上当前人员的信息，来源地以及滞留时间；知道某个特定工作面附近分布的人数及时间。当事故出现时，为特定区域人数统计和明细提供依据。

3、查询统计：

★井下员工查询：可以按照自定义组合条件查询出井下员工当前位置和来源位置及滞留时间。可以方便的打印相关报表和导出为EXCEL 文件。使用此功能可以动态掌握当前井下员工的信息。