人员定位系统方案

一、前言 (2)

二、系统简介 (3)

三、系统设计原则 (3)

四、系统特点说明 (3)

五、系统工作原理 (4)

六、系统结构和组成 (4)

1、系统结构： (4)

2、人员定位服务器： (5)

3、中心站 (6)

4、人员定位分站： (6)

5、无线编码发射器： (6)

6、无线编码接收器 (6)

7、人员定位软件： (7)

8、传输线路 (7)

七、系统软件功能 (8)

1、实时显示功能 (8)

2、查询统计功能 (10)

3、考勤管理功能 (12)

4、系统维护功能 (14)

5、地图维护功能 (15)

6、系统附加功能 (15)

7、系统联网功能 (15)

8、系统自检功能 (15)

八、系统设计方案 (16)

九、KJ256人员管理系统具有以下优点： (17)

十、人员动态管理系统设备清单 (17)

1、方案一（电缆传输） ........................................................... 错误！未定义书签。

2、方案二（主传输为光缆、含安全监控主传输光缆改造）错误！未定义书签。十一、视频系统设计方案供领导参考 ..................................... 错误！未定义书签。

一、前言

北京仙岛新技术有限责任公司前身为北京仙岛新技术研究所，始建于1988年，是由原航空航天工业部从事测控与信息技术的一批技术骨干组建的经北京市首批认定的高新技术企业。按现代企业制度运行，重视技术创新，注重产品质量，通过了ISO9001-2000标准质量管理体系认证，所有矿用产品证件齐全，均符合《矿用产品安全标志（MA）管理文件》的要求。矿用产品技术领先，产品种类齐全，公司重视产品的售后服务，始终能站在用户的立场上处理问题。公司是煤矿安全生产、自动化产品方面的知名企业。公司拥有一支技术实力过硬的研发队伍，其自主知识产权的KJ66N监测系统、KJ256人员定位管理系统、工业电视及大屏显示系统、FJC-1通风机在线监测系统，已在百个国有大型煤矿使用，产品信用度很高。

近年来，煤矿高瓦斯矿井在数量不断增加，如何加强安全生产，摆到了国家各级主管部门和领导的面前。我公司在分析近期几个煤矿发生的特大事故时发现：

(1) 地面与井下人员的信息沟通不及时；

(2) 特殊危险场所和部位需要特殊的管理与预警；

(3) 地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况；

(4) 井下发生事故时需要掌握井下人员的分布情况，以便展开及时的救援。

为此，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运作显得尤为重要和紧迫。面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。我们认为提升安全生产信息化管理水平，加强以灾害预防、事故救助为主要目标的安全生产长效机制，是我国安全生产工作的必由之路。

“十五”期间，煤炭工业电子信息化建设在“九五”发展的基础上，围绕煤炭工业改革发展的战略任务，以信息和知识资源的开发利用为核心，结合煤炭工业实际需要，重点进行煤矿生产安全监测监控、自动控制与企业管理系统等方面的信息化建设工作，已纳入安全生产企业的经营管理日程。为此，北京仙岛新技术有限责任公司在总结射频识别技术经验的基础上，自主研发了KJ256井下人员

定位跟踪管理系统。

二、系统简介

KJ256井下人员定位跟踪管理系统是集自动控制技术、射频识别技术、网络通讯技术等，多学科综合应用为一体的自动识别信息系统。该系统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。

系统采用国际上成熟的2.4 GHz射频技术和开放数据库存储技术，大大节约用户的投资。该系统经过数个大型矿井的实际应用，验证了该系统运行稳定、可靠、安全、易维护、反应快、易拓展。

三、系统设计原则

1、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。

2、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，通过该系统可以立刻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。

3、系统设计遵循“安全性、可扩容性、易维护性和易操作性”的原则，以满足矿井人员定位管理系统整体的需要。

4、系统设计遵循“数据高度可靠性、软硬件功能强大、运行稳定可靠”的原则，能够准确无误的掌握全矿井井下人员的流动、分布情况。

四、系统特点说明

（1）高度自动化。系统能自动检测井下坑道工人经过该监测点的时间、地点信息，并自动实现考勤作业的统计与管理。

（2）先进的通信系统。安装在井下各通道的识别系统，实时向网络服务器传送相关人员通过的数据，整个过程无需人为干预。

（3）完备的数据统计与信息查询软件。系统软件具备专用数据库管理系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。

（4）系统的安全、稳定、可靠性设计。系统产品采用坑道壁挂式设计，无需在坑道进行现场施工，并保证系统在恶劣环境下24小时连续正常运转。

（5）完善的异常情况（包括无效感应器、失效感应器进入）报警呼叫系统配置。

五、系统工作原理

在井下坑道、作业面的交叉道口等重要位置安装人员定位分站，矿井工作人员随身携带人员识别标签，人员识别标签不断地发射加密的载有目标识别码的2.4G无线电射频信号，当工作人员进入到人员定位分站读取范围内，人员定位分站接收到人员识别标签发来的信号，经过读写器接收处理后，对信号进行分析、处理，并通过差分同步二相码方式将信号发送到地面通信接口装置（光环网通讯采用通讯协议为TCP/IP协议），再转换成数字信号送给地面计算机，从而实现目标的自动化管理。

六、系统结构和组成

1、系统结构：

KJ256人员定位管理系统传输方式，既可以采用环网（TCP/IP协议）、电缆（差分同步二相码协议）、光缆和电缆混合（差分同步二相码协议）三种结构系统采用环型网络拓扑结构，拓扑图(见图1)。

图1 网络结构

也可采用光缆+电缆差分同步二相码传输方式(见图2)

数据通信接口装置、通讯电缆、避雷器、打印机等组成。系统结构如下图：

图3 井下布置图

2、人员定位服务器：

负责整个系统设备检测及人员数据的管理、分站实时数据通讯、统计存储、

屏幕显示、查询打印等任务。

3、中心站

(1) 主控站配备主副两台工控机，互为热备用，可无间隙自动切换，CPU 为PⅣ2.8G以上，内存1G,160G硬盘。24小时不间断运行。当工作主机发生故障时，备用主机立即投入工作。

4、人员定位分站：

完成对人员识别编码输出信号的采集、处理、与地面计算

机的双向通讯等。

(1)分站有逻辑判断、数据处理功能。当分站与地面主

机脱机时，能独立工作，并能实现全部原有功能。

(2) 数据保存保障功能：分站具有UPS电源、数据存储

及时钟功能，当系统通讯中断与地面中心站失去联系时，分站

仍能独立正常工作，自动存储人员监测数据；当通讯恢复后，

分站可提取数据，将历史数据（人员卡号、时间）上传给中

心站，自动完成数据修复可。

(3)分站具有显示报警和输出控制功能（门禁功能）。

(4)分站可实现对分站和无线编码接收器的工作状态进行实时监测。

(5)分站维护、检修方便，能显示有关数据及故障类型。

(6)分站运行可靠、数据采集、传输准确，动作灵敏可靠，并要求硬件设施具有防尘、防潮、抗干扰措施。

（7）一台分站可以挂接12台无线编码接收器，12台无线编码接收器都可以挂在同一条4芯电缆上。

（8）隔爆兼本安型电源(可接入660V/ 380V/ 220V/127V电压中任意一种)和备用电池（UPS），备用电池满载情况下提供4小时的供电。

5、无线编码发射器：

全双工通信，每个无线编码发射器具有唯一的电子编码，工作人员可随身携带，定时发射携带有数字字母编码信息的无线电射频信号，供分站处理识别。无线编码发射器工作时间不小于1年。标签具有防尘、防潮、抗冲击功能。

6、无线编码接收器

无线编码接收器和分站通讯采用全双工

通信，一台分站可以挂接12台无线编码接收

器，按一台接收器覆盖100米计算，一台分站

可以覆盖1.2公里，无线编码接收器和分站通

信距离不小于2公里。可以同时识别200个以

上目标。无线编码接收器体积小、重量轻，采

用壁挂式安装，方便施工维护。

7、人员定位软件：

用以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。系统具有设备布置图显示功能，在图形上显示分站的安装位置及运行状态。系统还具有模拟动画显示功能，能够动态的显示下井人员的运行轨迹。

8、传输线路

(1))系统网络采用环路拓扑结构，传输主线路采用光纤，无距离限制。采用电缆传输距离不小于20公里。

(2)接收器到分站的传输距离不小于2.0公里。

(3)具有传输故障保护功能、防雷电功能、抗干扰功能。

(4)线路受损或故障，检查、测试、维护要方便。

七、系统软件功能

软件界面：

1、实时显示功能

能够实时了解当前井下人员的数量、分布情况，及井下人员的流动情况。提供丰富的显示方式，可以第一时间了解系统和人员分布的状态。

表格实时显示：可以动态的显示人员当前所在的区域，直观的显示分站的通讯和电源状况以及标签的电源状况；

地图实时显示：显示分站通讯状况及属性，根据矿井巷道分布，可以知道各巷道的人员分布，人员的滞留时间。

1、人员定位功能

该功能是本套系统的核心功能，可以实时跟踪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；还可以监督特殊工种；对于井下特定位置财物损坏和遗失可以圈定相关负责人；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的时间；事故发生后，系统保留的历史数据为事故分析和责任界定提供了参考和依据。

个人定位：实现在巷道布置图上标识出特定人员的位置，以图形的方式展现给用户；

分站人员查询：可以查询特定分站上当前人员的编号、名称、部门；知道某个特定工作面附近分布的人数；

实时跟踪功能：

实时跟踪：对当前经过分站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；

选择跟踪：可以对任意部门的员工进行实时跟踪；指定人员一旦在井下移动了位置，可以第一时间知道；

活动轨迹查询功能:

活动轨迹：可以对井下人员任意时间段的活动轨迹进行查询；

位置查询：可以对到达具体位置的井下人员进行查询；

轨迹回放：完成任一员工指定某天的运行轨迹在巷道布置图上进行回放，形

象地反映了其当天所行走的轨迹，给出图形表示，也提供了数据报表。

2、查询统计功能

站点人员查询：

井下人员查询：可以按照自定义组合条件查询井下特殊人员或全矿人员某一时间段经过的所有位置和进入该位置的时间及状态信息等，可以方便的打印相关报表，还可切换到动态演示状态；

时刻查询：查询某一时刻，全矿人员或是某个人员在井下的具体位置和到达此位置的时间，并自动生成打印报表；

区域查询：查询某一时间段，在这个区域活动的人员信息，并自动生成打印报表；

分站状态：统计某一时间段各分站的基本信息和通讯状况，并自动生成打印报表；

员工信息：可以按照自定义组合条件查询员工的基本信息，并自动生成打印

报表。

3、考勤管理功能

日考勤记录：

上下井记录查询：

KJ256矿用人员安全监测系统可作为下井考勤系统，对任一指定月份、或任一指定日期段，对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计、考核、打印相关报表。

员工考勤查询：可按各种指定条件进行人员出勤情况查询（分为日、月考勤

查询），并可打印报表；

部门考勤查询：可按部门及各种指定条件进行人员的出勤情况查询（分为日、月考勤查询），并可打印报表；

干部考勤查询：可对所有干部的出勤情况进行查询（分为日、月考勤查询），并可打印报表；

员工个人下井统计：对某个员工出入井时间进行查询，统计累计工作时间，并可打印报表；

全矿日考勤统计：对全矿的出勤情况进行汇总，便于考勤值班人员使用，并可打印报表；

部门月考勤查询：查询某个部门员工一个月的出勤详细情况，并可打印报表；

干部月考勤查询：查询各干部一个月的出勤详细情况，并可打印报表；

中断考勤补录：此功能时为特殊情况做准备，可以进行手动补录，便于灵活管理。

2、安全保障报警查询功能

限制区报警(门禁功能)：在井下一些重要峒室、危险场合（如盲巷等）配备RFID识别器和声光报警器，可有效地阻止人员违章进入，并将违章人员记录在案，统计所有闯入者的姓名及进入和离开该区的时间；

超时报警功能：人员在井下时间超过给定的时间，自动报警提示并提供相关人员的名单等信息；

区域超员报警：特定危险区域超过安全规定人数时，自动报警，可有效地阻止其他人员继续进入；

低电压报警：统计低电压标签的人员信息，起到提示用户的作用。

区域人员显示：

4、系统维护功能

部门管理：可以进行部门的查询、增加、修改和删除；

人员管理：可以对员工的基本信息进行查询、增加、修改、删除。还提供嵌

入式照片功能，通过照片更方便查找和管理；

分站管理：可以进行分站查询、新建、修改、删除；

标签管理：完成人员与标签的匹配。每个人拥有一个标签，每个标签号只分

配给一个人；

限制区管理：可以在该对话框中增加、修改和删除限制区限制通过的部门名

称。设置成功后当受限制的部门人员经过该分站，系统显示限制区报警信息。

5、地图维护功能

对地图中的分站添加和维护

标记分站；

编辑分站；

删除分站。

6、系统附加功能

数据库维护：可以对数据库进行压缩或删除操作。节省空间，使数据保存更安全；

操作权限及操作日志：不同的用户拥有不同的操作权限，便于系统的维护，每个值班人员拥有自己的登录名和密码，交接班时可更换用户；

修改密码：对当前登录用户修改自己的登录密码，确保信息安全；

报表设置：可以设置报表表头信息及制表人信息，管理更方便；

图形管理：可以查询分站的基本属性，及当前时刻在该分站活动的所有员工姓名；

清除功能：提供实时信息清除、调试信息清除和限制区报警信息的清除；

视图功能：根据个人的使用偏好对屏幕中的工具栏、状态栏等进行设置，非常人性化；

系统中每次修改参数及开出控制等都将登录名、操作项目、操作时间自动记录在操作日志中，便于规范值班人员的日常操作。当系统出现故障时，可以分析故障产生的原因。

人员信息管理功能：

7、系统联网功能

KJ256矿用人员定位管理系统可将信息传输给集团公司监测中心，进行实时监测，并打印相关报表，满足系统远程联网的实际需求。

8、系统自检功能

KJ256 矿用人员定位管理系统有两种对标示卡的使用状态自检功能。第一种是语音报号器：以语音方式报出标示卡的使用状态；第二种是通过LED显示大屏显示标示卡的各种信息，判断标示卡的使用状态；

LED显示示意图：

八、系统设计方案

本系统遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则，按准许上岗人员和班组实行“一人一卡”制，该本安标示卡可视为“上岗证”或“坑道准入证”。具体方案：

1、煤矿生产单位在井下坑道、作业面的交叉道口安装人员定位分站。

2、煤矿生产单位向下井工作人员颁发并装备人员识别卡（识别卡要求随身携带）。

3、系统数据库记录该标签所对应人员的基本信息，包括姓名、年龄、性别、部门、所属工种、职务、本人照片等基本信息。

4、生产单位对该标示卡进行授权后即生效。授权范围包括：该员工可以准入的坑道或作业面。为防止无关人员和非法人员进入坑道或作业面。

5、进入坑道的工作人员必须随身携带本安标签，当持标示卡人员经过设置识别系统的地点时被系统识别，系统将读取该标签信息，通过系统传输网络，将持标签人通过的地点、时间等资料传输到地面监控中心进行数据管理；如果采集的标示卡号无效或进入限制通道，系统将自动报警，监控中心值班人员接到报警信号，立即执行相关安全工作管理程序。

6、坑道一旦发生安全事故，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。

7、系统可自动生成考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效益。

九、KJ256人员管理系统具有以下优点：

1、传输频率可靠、系统运行稳定：采用2.4GHZ高频段，可不受强磁干扰。

2、安装、维护、使用简单、方便：无线发射接收不需要天线，省去了安装天线的麻烦；

3、人员监测覆盖范围大：每个分站可挂接12台智能无线编码接收器，12

台无线编码接收器都可以挂在同一条4芯电缆上。

大大降低了使用成本和减少维护工作量；

4、传输方式多样化：1）电缆传输

2）光缆传输

3）电缆与光缆结合传输

5、客户端采用B/S结构：服务器采用标准数据库SQL-server,，IE浏览，

维护方便，便于将来二次开发。

6、人员标识卡安装方便，耗电低：人员标识卡采用美国进口低功耗芯片，

软件工作方式合理，采用普通纽扣电池可用2年，避免了人员标识卡因频繁更换

电池，增加成本和维护量，而且可安装于矿帽上，非常方便。

十、人员动态管理系统设备清单