1矿井人员定位系统

矿井人员定位系统主要内容概述人员定位系统功能系统整体结构系统网络结构系统无线通讯技术系统建设系统技术指标存在问题及解决方案概述井下人员定位系统井下人员跟踪系统井下人员考勤定位系统井下作业人员管理系统概述人员定位系统建设作用和意义实时掌握每个人员在井下的位置及活动轨迹紧急情况下的双向呼叫实现依据井下作业位置的严格考勤灾变情况下能根据井下人员位置准确施救提升企业管理水平概述人员定位系统建设作用和意义在井下所有人员可能经过的通道中设置一定数量的识别器具体位置和数量根据现场条件和功能而定通过网络布线和地面监控中心联网每个下井人员须携带标识卡概述人员定位系统建设作用和意义人员入井或接近任何一个识别器识别器感应信号—分站—地面监控中心—监控计算机判断并显示该人员信息（人员、位置、途径）管理人员点击井下某一区域计算机显示该区域人员的具体情况实现井下人员的实时动态监控概述人员定位系统建设作用和意义一旦井下发生事故救援指挥中心在计算机中查明人员位置分布保证抢险救灾和安全救护高效运作充分体现了“信息化、自动化和人性化”人员定位系统功能AQ1048-2007标准规定功能要求位置监测管理存储、报警、显示、打印、查询等人员定位系统功能现有产品还具有人机对话自诊断网络通讯矿井机车管理人员定位系统功能监测功能携卡人员出/入井时刻、出/入重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测携卡人员出/入巷道分支方向对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别识别多个同时进入识别区域的标识卡标识卡工作是否正常和每位下井人员携带1张卡唯一性检测功能。人员定位系统功能管理功能携卡人员下井总数出/入井时刻下井工作时间超时人员总数以上数据显示、打印、查询及报警人员定位系统功能存储、查询功能防止修改实时数据和历史数据等存储内容数据备份分站应具有数据存储功能。当系统通信中断时，分站存储标识卡卡号和时刻；系统通信正常时，上传至中心站。人员定位系统功能显示打印功能汉字显示和提示列表显示模拟动画显示系统设备布置图显示汉字报表、初始化参数召唤打印功能。(打印内容包括：下井人员总数及人员、重点区域人员总数及人员、超时报警人员总数及人员、超员报警人员总数及人员、限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员工作异常报警总数及人员、领导干部每月下井总数及时间统计等。)人员定位系统功能人机对话功能便于系统生成、参数修改、功能调用、图形编辑等操作权限管理功能,对参数设置等必须使用密码操作,并具有操作记录在任何显示模式下,均可直接进入所选的列表显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式人员定位系统功能自诊断功能当系统中分站、传输接口等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印网络通讯功能具有网络接口、将有关信息上传至各级主管部门人员定位系统整体结构整体结构地面监控中心监控主机系统软件数据传输接口传输平台交换机等井下无线信号及数据采集设备读卡分站识别器标识卡人员定位系统整体结构地面监控中心监控主机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网络通讯人员定位系统整体结构地面监控中心系统软件完成人员信息采集、识别、编辑远程数据联网上传WEB发布人员定位系统整体结构地面监控中心数据传输接口井上的组成部分与井下设备进行通讯人员定位系统整体结构井下无线信号及数据采集设备读卡分站矿用电源箱动态目标识别器人员标识卡人员定位系统整体结构井下无线信号及数据采集设备读卡分站收集识别器采集的数据四芯电缆上传至地面中心站两芯电缆相连人员定位系统整体结构井下无线信号及数据采集设备矿用电源箱隔爆兼本质安全具有备用电源功能的稳压电源人员定位系统整体结构井下无线信号及数据采集设备动态目标识别器采用2.4G无线通讯技术，抗干扰能力强人员定位系统整体结构井下无线信号及数据采集设备人员标识卡采用DSSS直序扩频通讯方式，抗多径干扰能力强具备双向呼叫功能人员定位系统网络结构总线式电缆独立组网结构总线式光纤专网组网结构工业以太环网组网结构人员定位系统网络结构总线式电缆独立组网结构人员定位系统网络结构总线式光纤专网组网结构人员定位系统网络结构工业以太环网组网结构系统无线通信技术射频识别技术2.4G无线通讯技术2.4G直序扩频通讯技术系统无线通信技术射频识别技术射频识别(RFID)是20世纪90年代兴起的一种非接触式的新型自动识别技术用无线传输方式进行双向数据通信,进而达到自动识别并交换信息系统无线通信技术射频识别技术组成电子标签(Tag)—智能标签—射频卡读写器(Reader)—阅读器—通讯器—读出装置反射无线电射频信号接收电子标签反射的无线射频信号处理后获取标签数据信息天线(Antenna)传递射频信号系统无线通信技术射频识别技术特点操作简单方便高速移动目标的识别识别卡完全密封,具有良好的防水、防尘、防污损、防磁、防静电性能,适合在井下恶劣环境中工作传输数据经随机序列的加密完善、保密的通信协议通信协议具有防碰撞机制,可实现同时对多个移动目标进行识别信号的穿透能力强—墙壁、路面、衣物、人等数据传输量小,抗干扰能力强,感应灵敏易于维护、操作系统无线通信技术2.4G无线通讯技术采用最多、属微波频段主要特点传播距离远数据传输速率高功耗低传播路径主要为反射方式存在多径效应电波穿透力较差系统无线通信技术2.4G直序扩频无线技术—性能更优越的无线通讯技术WiFi通讯：主要用于无线以太网Zigbee通讯：主要用于无线传感器网络专用通讯芯片技术：使用于各种特殊应用系统无线通信技术2.4G直序扩频无线通讯技术原理信号的发端—用高码率的扩频码系列，通过调制方式将频率扩展信号的收端—用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始信息100110010110011000100110扩频100110010110011000100110解扩系统无线通信技术2.4G直序扩频无线通讯技术原理扩频—在发射信号前引入随机扩频码解频—在接收信号时移去扩频码，恢复原始信号系统无线通信技术2.4G直序扩频无线通讯技术特点抗干扰性强多方向的反射信号对无线通讯的影响很大，尤其是2.4G微波频段这些折射波到达接收端的时间不同而形成多径干扰干扰信号不带有扩频因子—被过滤掉包含括频因子的信号—被接收直扩通信速率高2M、8M、11M安全性好未授权的用户不知道扩展原始信号的扩频因子，所以他们无法解码人员定位系统建设中心站建设传输平台建设井下监测部分建设人员定位系统建设中心站建设监控主机和数据接口安装过程中需注意给主机提供不间断电源电源防雷信号防雷机房中设备安装必须符合《煤矿安全规程》要求人员定位系统建设传输平台建设总线式电缆独立网络建设网络线缆全部为电缆主干—两芯支干—四芯电缆敷设和联接须符合《煤矿安全规程》要求信号电缆不应与动力电缆在同一帮壁吊挂人员定位系统建设传输平台建设总线式光纤专网建设井下和地面通信均采用光纤传输其余网络采用电缆传输需注意光缆敷设和井下光端机放置要求须按《煤矿安全规程》要求施工人员定位系统建设传输平台建设工业以太环网建设井下和地面采用交换机进行通讯通过交换机，系统分站就能直接接入环网中和地面中心站通信合理的光缆敷设和环网的选址，就能使整个网络的井下架构更加清晰在其他系统挂接的情况下—高质量信息化人员定位系统建设井下监测部分建设定位分站位置何理距离主网近识别器线缆敷设方便取电方便尽量避免有漏水和易塌方的地点符合《煤矿安全规程》要求人员定位系统建设井下监测部分建设分站电源为分站提供直流电源；断电后能提供两小时的供电设在分站旁边必须接地，避免漏电发生人员定位系统建设井下监测部分建设识别器设置人员出入井口重点区域出/入口限制区域出入口满足以上三个区域监测的要求人员定位系统技术指标最大位移速度：≥120km/h(30m/s)最大并发识别数量：≥200漏读率：≤10-6误码率:≤10-8传输距离：分站至接口≥20km本安供电距离：≥2km监控系统容量：标识卡数量≥60000张人员定位系统技术指标最大巡检周期:≤25s(总线式),≤2s(以太网)存储时间:中心站记录存储可达10年以上分站存储数据时间≥24h画面响应时间:调出整幅画面85%的响应时间≤2s双击切换时间:即时切换供电时间:备用电源≥4h标识卡电池寿命:可更换一般6个月不可更换1~3年存在问题及解决方案漏卡问题情况描述人员定位系统有时发生识别器漏读下井人员情况，导致地面在统计时候数据不准确原因分析由于煤矿井下巷道的原因，导致标识卡在传输信号时发生了干扰（如多径干扰），在信号传输时，识别器未收到信号解决方案DSSS直序扩频技术，提高了抗干扰能力，漏读率由原来的10-4提高到10-6时间窗口的退避式防冲突算法，同时识别卡的数量由原来的80张提高到200张，同时识别能力提高了150%，在正常情况下避免了漏卡存在问题及解决方案定位不准确问题情况描述煤矿在查询井下人员时候，会发生需查找的人员不在此区域原因分析识别器布置太少，有可能此人已经离开此区域但未进入下一区域解决发案识别器合理布点，一般距离300m存在问题及解决方案入井唯一性问题情况描述在人员下井的时候，手工统计下井人数与实际下井人员原因分析一人持多卡下井，导致井下人员统计不准确解决方案虹膜脸型辅助检卡指纹无源和有源RFID双频卡，确保一人只能带一张卡入井