KJ110型矿井人员实时跟踪定位监控系统KJ110E59E8BE79FBFE4BA95E4BABAE

KJ110型矿井人员实时跟踪定位监控系统软件使用说明书西安西科测控设备有限责任公司1前言本说明书是根据GB9969.1进行编写的。应执行MT/T772-1998标准和Q/XKCK09-2009KJ110型矿井人员实时跟踪定位监控系统（以下简称跟踪定位系统）标准。本说明书规定了KJ110型矿井人员实时跟踪定位监控系统（以下简称跟踪定位系统）的简介、主要性能特点、运行方式、参数设置、使用方法、注意事项、典型故障处理等。本说明书适用于KJ110型矿井人员实时跟踪定位监控系统（以下简称跟踪定位系统）的调试、使用、维修等。本说明书由西安西科测控设备有限责任公司提出。未得到西安西科测控设备有限责任公司的正式许可，任何人或组织不得以任何手段与形式对本手册内容进行复制和传播。对本说明书的内容，西安西科测控设备有限责任公司拥有最终解释权。本说明书于2007年4月5日首次发布。21系统简介KJ110型矿井人员实时跟踪定位监控系统（以下简称跟踪定位系统）是西安科技大学西科测控设备有限公司，根据国家煤矿安全法规及我国煤矿生产的实际，自主研制开发的，其特点如下：1.1系统功能1.1.1井下人员定位功能基站以20次/秒的次数搜索子机，当检索到子机后，自动接收子机号，并实时向地面中心站发送。在WEB浏览器里以图形方式显示井下各基站周围的人数，以指定的时间间隔自动刷新，能够上下左右平移图形，能缩放图形，能还原图形到初始状态。在图形上点击基站时能显示该基站周围的人的明细（显示巷道名称、基站名称、人员名称），输入人员名称能查询到该人员当前在哪个巷道的哪个基站周围。1.1.2移动设备定位在井下移动设备（如井下电机车、矿车、各种提升设备）上安装矿井人员跟踪定位发射/接收器，通过各个地点的基站实现数据采集，确定移动设备的位置和移动轨迹。1.1.3历史足迹回放通过输入人员姓名和日期，可以逐个基站的显示该人的行走足迹；通过输入日期和时分，可以显示该时刻各基站周围的人员情况，点击基站时可以显示基站周围人的具体信息。1.1.4群收功能基站具有群收功能，当携带子机的一群工作人员经过安装在巷道的基站时，基站按照防碰撞程序设定，依次向接收子机发送编号，已发送并接收到基站应答的子机马上进入暂时的休眠状态，并将发送时间留给没有发送的子机。1.1.5寻呼功能基站以20次/秒的次数搜索子机，当基站接收到地面中心站发送给基站的寻呼命令后，发出呼叫子机信号，该子机接收到呼叫信号后蜂鸣器鸣叫，红色指示灯亮，提示持本机人员地面中心站有人呼叫，就近寻找电话与地面联系。1.1.6求救功能当井下人员遇到危险需要得到帮助时，按下子机的求救按键，子机发出求救信号，基站接收到该信号后优先发送到地面中心站；中心站主机接收到求救信息后，发出语音报警，3弹出报警菜单，显示报警人姓名、职务、在职区队以及发出报警的区域。同时，基站给求救子机发出已接收呼叫应答信号，此时子机红色信号灯亮，表示地面中心站已接收求救信号。1.1.6搜救功能发生事故地点，如果没有安装基站或超出了信号接收范围，可以采用人员手持移动式基站在可能的工作范围进行搜救，如果接收到被困人员信号，则此人接收附近30～50米范围内。1.1.7人员考勤通过确定矿井人员入井时间、出井时间、滞留时间，实现人员考勤。1．2系统组成系统一般由主机、地面光纤通讯中控站、井下光纤通讯中控站、基站、人员定位发射/接收器、电源箱、电缆、接线盒、地面市电避雷器组成。系统组成框图见附录A，系统中各主要设备明细见表1。表1KJ110型矿井人员跟踪定位监测系统主要设备明细序号名称型号规格结构形式使用地点煤安标志号生产厂家1监测主机研华PⅣ地面一般型调度室—研华2不间断电源山特1KVA地面一般型地面—深圳3市电避雷器T385地面一般型地面—德国4通讯避雷器MD48地面一般型地面—德国5地面通讯中控站KJ110-C本质安全型地面20044294西安西科测控公司6地面通讯中控站KJ110-GC本质安全型地面正在申办西安西科测控公司7井下通讯中控站（光纤）KJ110-JC隔爆兼本安型地面、井下正在申办西安西科测控公司8矿用防爆计算机JJJ220隔爆兼本安型地面、井下正在申办西安西科测控公司9矿用隔爆不间断稳压备用电源KDW660/220B隔爆兼型地面、井下正在申办西安西科测控公司10矿用隔爆电源电池箱KDB40/36隔爆兼型地面、井下正在申办西安西科测控公司11矿用隔爆兼本安型直流稳压备用电源KDW0.3/660B隔爆兼本安型地面、井下正在申办西安西科测控公司12矿井人员跟踪定位基站JF-RYDW本质安全型地面、井下正在申办西安西科测控公司13矿井人员跟踪定位发射/接收器FRF本质安全型地面、井下正在申办西安西科测控公司14二通接线盒JXH-2本质安全型地面、井下正在申办西安西科测控公司15三通接线盒JXH-3本质安全型地面、井下正在申办西安西科测控公司16传感器信号电缆MHYVR1×4×7/0.52阻燃本质安全型井下20021916-2006杨州苏能电缆有限公司17主传输通讯电缆MHYVRP1×4×7/0.52阻燃本质安全井下20044169-2006杨州苏能电缆有限公司18矿用阻燃通讯光缆(单模)MJTJSV-4A1b阻燃本质安全井下20055969天津立浮光电缆开发有限公司41.3硬件1.3.1地面中心站（1）监测主机：中心站采用研华P42.8G工控机作为监测主机，辅助设备包括打印机、UPS电源、投影仪和电视墙、网络交换机、服务器和配套设备等。（2）地面通讯中控站技术参数如下：a)供电电源额定值：交流220V允许偏差：-10％～+10％）；b)与井下中控站通讯方式：单模矿用光纤传输c)传输距离：大于20km（单模矿用光纤）；d)接口与主机通讯：2路RS232；传输速率：19200bit/s；e)与井下中控站接口：1路，传输速率：576000bit/s；f)与井上基站接口：1路，传输速率：1200bit/s；1.3.2井下通讯中控站井下通讯中控站与地面中控站采用单模光纤进行信号传输，与基站采用金属电缆进行信号传输，采用1主多从并行通讯结构。参数如下：（1）供电电源额定值：交流127/220/660V，允许偏差：-20％～+10％）；（2）与地面中控站通讯:a)1路单模矿用光纤传输b)传输速率：576000bit/s；c)传输距离：大于20km（单模矿用光纤）；(3)与井下基站a)并行通讯路数：6路；b)传输速率：1200bit/s；c)传输方式：并行时分制、树形、基带；1.3.3矿用人员跟踪定位基站(1)有效发射/接收半径（与专用FRF型矿用人员定位发射/接收器配套使用时）：a.空旷区域：≥200米；b.井下巷道：≥30米；(2)电源：18VDC(由KDW0.3/660B矿用隔爆兼本安型直流稳压备用电源提供)(3)工作电流：≤80mA(4)灵敏度：-107DBm(5)发射/接收频率：433MHz5(6)与FRF型矿用人员定位发射/接收器通讯速率：76.8kb/s(7)指向性：≥360º(8)无线电波平均辐照度：≥40μW/cm2(9)与KJ110-C、KJ110-JC通讯a.速率：1200bit/sb.通讯方式：时分制、基带、异步、多主从方式1.3.3矿井人员跟踪定位发射/接收器（1）有效发射/接收半径（与专用JF_RYDW型发射/接收装置配套使用时）：a.空矿区域：≥200米；b.井下巷道：≥30米；（2）供电方式：3.5VDC7号普通碱性干电池一节；（3）有效工作时间：以每天8小时计，有效工作天数：≥45天（4）工作电流：≤10mA（5）灵敏度：-107DBm（6）发射/接收频率：433MHz（7）与基站通讯速率：76.8kb/s（8）指向性：≥360º(9)无线电波平均辐照度：≥40μW/cm2(10)人员编号：通过编程设置，范围0～65535人1.3.4矿用隔爆兼本安型直流稳压备用电源KDW0.3/660B型矿用隔爆兼本安型直流稳压备用电源主要参数如下：(1)供电电源额定值：交流36/127/220/380/660V，允许偏差：-25％～+10％）；(2)本安输出：4路18VDC/350mA或4路12V/900mA；(3)与基站配套，提供≥2小时（1.3A）备用电源。1.4电缆1.4.1地面中心站到井下中控站使用MJTJSV-4A1b型黑色矿用阻燃综合光缆(单模)；1.4.2井下中控站到基站使用蓝色外护套MHYVRP1×4×1.5屏蔽电缆(电阻≤24.8/km,分布电容≤0.06µF/km,分布电感≤0.8mH)，基站与传感器之间使用蓝色外护套MHYVR1×4×1.5屏蔽电缆(电阻≤12.8/km,分布电容≤0.06µF/km,分布电感≤0.8mH)。61.5系统主要技术指标1.5.1容量1.系统总容量:112个基站。2.分段容量：16个基站1.5.2最大巡查周期在系统最大负载下，巡查周期应不大于6s，并应满足监控要求。1.5.3数据传输1.5.3.1传输方式:主干线单模光纤，支线一主多从时分制、树形、基带。1.5.3.2传输速率:(1)主干线光纤：576000bit/s。(2)支线矿用信号电缆：1200bit/s1.5.3.3最大传输距离：(1)主干线光纤:≥20km；(2)每个支线：≥10km；(3)基站到矿井人员跟踪定位发射/接收器之间信号传输距离：≥150米。1.5.3.4传输误码率:≤10-8。1.5.3.5系统控制执行时间：不大于2s。1.5.3.6人员跟踪定位发射/接收器的稳定性应不小于15d。1.5.4人员编号、滞留时间传输处理误差应不大于1.0%。1.5.5区域人员滞留时间统计量传输处理误差区域人员滞留时间统计量传输处理误差应不大于1.0%。1.5.6寻呼、求救控制执行时间寻呼、求救控制时间应不大于系统最大巡检周期。1.6软件1.6.1软件基本功能利用现有KJ110矿井安全综合监控系统作为主传输平台，采用无线数据通信，树枝状有线通信，微电脑技术，在线编程，多层次软件技术，组态技术和分布式架构，力图达到可靠，稳定，灵活，使系统具有了模数转换、输入识别、滤波、存储、巡检、传送、在线写入，无缝切换等多种功能。井下人员跟踪定位基站、人员无线编码发射/接收器等设备与KJ110系统挂接，通过井下人员跟踪定位基站及定位专用软件与主系统以标准的7SQLSERVER大型数据库进行后台数据交换从而实现井下作业人员的跟踪定位，机车实时跟踪定位和安全管理。专用定位软件基于ASP.NET环境开发为B/S结构，显示包括文本和图形两部分，系统具有多任务功能即在查询和打印的同时实时监测不中断。系统总体设计主要体现在：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，通过该系统立刻可以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）系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。1.6.2系统软件的构架及功能模块：1.6.2.1系统软件的构架KJ110型矿井人员跟踪定位监测系统软件构架如图1所示。主要由下述几大部分组成：1）通讯服务2）人员定位数据分析处理3）内核数据库4）前台人机对话服务程序5）短信平台1.16.2.2系统功能模块1)通信服务通信服务主要实现井下数据到地面的采集，存储。通信服务采取分布式多层构架，可以实现动态负载均衡，本地缓存24小时数据。2)数据浏览及查询(1)能实时的查询井下人员的流动情况。(2)查询井下人员的数量及区域分布情况。(3)查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域。(4)查询任一指定人员本日或指定日期的行动踪迹。(5)对特定的人员进行实时跟踪（其精度与监测基站的多少有关）。(6)锁定某一基站可以获得经过该基站所有的时间采集的人员流动信息。(7)查询任一定义区域本日或指定日期的人员活动名单及在该区域的滞留时间的长度。8(8)查询任所有区域本日或指定日期的人员总名