KJ125矿山人员定位系统.doc

KJ125矿山人员定位系统 一、 系统概述 矿用人员考勤定位系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学 科综合应用为一体的自动识别信息技术产品，该产品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监测管理。该产品集成了计算机网络技术、窄带无线扩频通信技术、地理信息技术、嵌入式微处理器等技术，实现对矿井中作业人员的定位监测。每个井下工作人员的具体位置、移动的路线、安全状态都可以通过井上局域网络的每台计算机或者大屏直观地显示出来。所有数据被长期保存在数据库中，并可以进行每个人员在井下移动路径的回放显示，同时具有实时考勤、寻呼、遇险求救报警等功能。通过井上局域网络与互联网的连接，管理人员可以在任何一个能够登录联网的计算机上看到这些信息。完备的数据信息可以为矿山遇险人员的营救提供客观的区域定位数据资料。 该系统产品已根据煤矿安全生产企业的技术要求和安全标准进行独立设计，完全可以满足煤矿井下人员跟踪定位及抢险救灾的自动化管理要求。 二、系统主要功能特点及优势 第一 系统主要特点 1、系统功能齐全，技术先进，并取得河南省信息产业厅颁发的软件产品登记证书。 2、系统固定机容量255，移动机容量30000;无线通讯距离井下3040米,地面上80100米 3、移动机采用有源方式，使得移动机与固定机之间的无线通讯范围比采用无源方式的要远2至3 倍，不少于150个移动机以不小于14米/秒的速度经过固定机时不漏检、不误检。 4、移动机具有呼叫报警双向通讯功能 地面控制中心发出呼叫后，被呼叫人员的移动机就会响起来；井下人员也可以通过移动机上的报警按钮向地面控制中心发出报警信号，地面控制中心的管理人员就可以在地图上直观地看出报警人员所在的位置，同时知道报警人员的姓名、职务等信息。 5、系统采用三层体系结构，即数据库服务器、应用服务器和客户端。这样的模式适应性强，在局域网和互联上都可以使用。服务器端可以无人职守自动昼夜运行采集数据，保证数据采集的不间断性，而客户端可以根据自己的需要随时在多个工作站上打开进行监测控制等日常工作。 6、多级数据自动压缩汇总预处理 任何实时采集系统，每分钟产生的数据量都是巨大的，一天的数据量更是庞大，如此多的数据如果都存储到数据库中，必然会出现数据库的存储和检索上的性能瓶径，所以本系统在服务器端提供了一个自动数据压缩汇总处理程序，一方面完成数据的压缩工作，另一方面自动预先汇总出考勤数据，把汇总后的数据存储到数据库中，保证人员出井后就可以从考勤统计报表中看到这个人员的最新考勤情况，而且可以打印（由于查询的是已经汇总好的数据，所以效率非常高）。 7、地图采用矢量格式 传统的位图格式地图在放大时会失真，而矢量地图则可以随便放大而不失真，而且本系统采用的矢量地图从技术上 已经具有绘制真实尺度地图的能力，因此可以绘制成示意图，也可以绘制成具有真实尺度比例的地图，这样一来从地图上就可以测量出一个巷道的长度，实际反映出基站的位置。 8、在地图上实时动态显示井下人员的位置，而且显示样式丰富多样、形象直观。 不同职务的人员在地图上以不同的颜色的人物图片来表示，而且距离基站比较近的人和已经远离的人员其图片也有所不同，这样看起来就非常形象和直观，确实体现了地理信息系统的特点。 9、人员分布情况数据随地图的缩放自动调整 当地图缩小到一定程度时，只显示各个区域以及各个基站的总人数，当地图放大到一定程度后，才具体显示出每个人。 10、地图与人员档案的双向查询 在地图中看到某个人后，可以在这个人（代表人员的小图片）上轻轻一点就可以看到这个人的详细情况（姓名、职务、照片，出勤情况等），也可以根据人员的姓名、移动机号等查找到某个人，然后在地图中自动定位到这个人，从而了解到这个人在井下的具体位置。 11、井下警戒区域自动提示 对于井下比较危险的地方可以设置一个基站（警戒类型），当有人靠近这个基站时，安装在基站上的固定机就会自动提醒该人离开，同时监控中心也可以监测到这种情况。 12、系统发现超定员或者有人超时未出井时，就会以语音的方式发出报警，提醒管理人员。 13、帮助救援抢险 当井下人员在工作面附近发现险情时可以通过移动机向监控中心发出报警，这样一来监控中心就可以及时在地图上了解到险情位置以及所有井下人员的区域分布情况，同时系统显示出应急预案和逃生路线，便于救援人员指挥井下人员安全撤离，既保护了人员生命也可以遏止险情蔓延，降低损失。而且我们的固定机配上一个便携式隔爆本安电池，就可以当作救援抢险时的生命搜救寻呼仪。 14、入井人员情况在入井口LED公示牌上同步显示。 15、自带矢量地图编辑修改功能，操作方便，功能强大，可以与AUTO CAD等兼容。 16、灵活的权限管理。 不同权限的人员登录进入系统后，可以进行不同的操作。 17、自动考勤分班，不需要手工划分班次，大大降低管理人员的工作量。 18、本系统采用大型数据库，可以存储大量数据，查询性能非常好。 19、系统故障自我诊断。 当通讯线路断开无法访问到井下某个基站时，监控中心软件系统会立即以语音和文字方式提示管理人员，便于故障处理；在断线期间，基站可以存储数据，一旦通讯线路恢复正常，则可以把存储的数据传回控制中心。 20、系统具有自动记录修改日志的功能，通过日志很容易了解到什么人在何时修改了什么数据，避免发生矿难时数据被人修改，比如删除一些工人档案，瞒报入井人数。 21、系统软件具有自动升级功能 在互联网或者煤炭局专网中配置一台升级服务器，软件升级时只需要将新版本的软件放到升级服务器，所有煤矿上运行的软件都会自动完成新软件的升级，不需要派人到每个矿上去升级软件。这样就大大缩短了软件升级的服务周期，极大地方便了用户。 22、 系统具有良好的扩展性 （1） 可以把该系统扩展为救援抢险系统。 （2） 可以加入瓦斯巡检功能。 （3） 可以利用本系统的地图平台将视频头、以及瓦斯、温度、风速等探头的位置在矢量地图上显示出来，在地图上轻轻一点某个摄像头就可以看到其周围环境情况，并且在地图上可以观察到瓦斯巡 检员所到位置的瓦斯情况，充分体现地理信息系统的特性。 第二 系统主要功能 1、 权限管理 2、 编码维护 3、 移动机固定机库存管理 4、 人员档案管理 5、 地图编辑 6、 人员分布在线监测 7、 呼叫 8、 报警 9、 历史轨迹回放 10、 考勤统计 11、 数据备份 第三 与其他厂家产品相比我们的优势 1、移动机采用有源方式，无线通讯距离远。使得移动机与固定机之间的无线通讯距离在平地可以达到80100米（半径），在井下由于受地形约束可以达到3540米。 2、我们的移动机采用有源方式，两节7号高能电池可以至少工作36个月，移动机通讯功率强，可以主动与基站进行通讯；电池的工作时间长就意味着一旦矿上发生事故，人员被困井下的话，电池的供应时间足以坚持到这个人员被获救。 3、我们的产品具有呼叫和报警功能，当井下人员在工作面附近发现险情时可以通过移动机向监控中心发出报警，这样一来监控中心就可以及时了解到这个情况，同时一方面通过该系统的呼叫功能向该区域其他人员发出呼叫，另一方面及时通知相关人员进行险情处理，既保护了人员生命也可以遏止险情蔓延，降低损失。 4、在遇到事故后，我们的固定机配上一个便携式隔爆本安电池，就可以当作救援抢险时的生命搜救寻呼仪。 5、入井人员情况在入井口LED公示牌上同步显示。 6、我们的系统具有自动记录修改日志的功能，通过日志很容易了解到什么人在何时修改了什么数据，避免发生矿难时数据被人修改，比如删除一些工人档案，瞒报入井人数。 三、产品概述 本系统由KGE31移动机、KJF71固定机、KJJ45型传输接口（或者KJ230-G数据光端机）、地面监控中心计算机管理系统、隔爆兼本安电源等组成，下面介绍它们的功能、作用、技术参数及特点。 1、移动机 移动机佩带于每个在井下作业的人员身上，随人员的移动而移动。每一个移动机设置一个与其他移动机不同的编码，用于区分不同的移动机人员，因移动机本身具有的移动性质，采用甚高频无线通信技术, 与第二级的固定机建立数据通信。当移动机进入固定机的电波覆盖区域时，会立即把自身的编码，通过无线通信的方式传输给固定机。固定 机由此确定移动机的位置，达到定位的目的。为了实现井上管理人员可以方便地联系到井下作业的人员的目的，特别设计了移动机的寻呼功能，移动机可以通过固定机接收井上发下来的短信寻呼信息，与井上人员及时取得联系。考虑到井下的特殊环境，为移动机设计了“报警”功能，在遇到危急情况时，通过按下移动机上的报警按键，可以立即把危急信息发送到井上。 2、固定机 固定机安装在井下巷道内，通过无线发射在一定范围内产生一个甚高频无线电波的覆盖区域，若有移动机在这个区域内出现，就可以与移动机进行双向无线通信，由此，可达到自动探测井下工作人员位置变动及安全状态的目的，此外，该设备通过第三级的传输总线把各个移动机的位置及报警等信息传输到井上监控中心，井上监控中心对某个移动机的寻呼信息也通过此设备发给移动机。 3、数据传输总线 由传输接口和传输电缆等组成，是固定机与地面监控中心之间的数据传输通道。依照先进可靠的RS-485通信标准，采用有线通信方式,把固定机检测到的井下人员的位置信息和告警信息传送到井上,并把井上的短信寻呼等信息传送到井下的固定机。先进的电平变换技术和中继技术可以保证20千米以下长度的巷道内所有固定机与传输接口之间的可靠通信。或者在地面到井底这一段主线路采用光纤，即用数据光端机将电信号转换为光信号通过光纤传输到井下后再通过数据光端机将光信号转换为电信号，然后各个分支线路仍然可以采用传输电缆。在实际应用中可以根据矿井的实际情况来决定是否采用数据光端机。 4、地面监控中心计算机管理系统 是基于计算机网络技术的定位监测管理系统.采用计算机网络技术、数据库技术、软件工程技术、地理信息技术、嵌入式微处理技术等，实现对矿井中作业人员的监督管理。系统采用客户端服务器模式,每个井下工作人员的具体位置、移动的路线、安全状态都可以通过采集服务器将数据传送到客户端电脑上,所有数据被长期保存在数据库中，并可以进行每个人员在井下移动路径的回放显示.同时具有权限管理,库存管理、实时考勤、自动寻呼、遇险求救等功能。通过井上局域网络与互联网的连接，管理人员可以在任何一个能登录互联网的计算机看到这些信息。同时系统还具有故障报警、自动恢复功能。 5、隔爆兼本安电源 为固定机提供直流电源，采用隔爆兼本安设计，具有内部电池自动切换功能，在交流电停电后，自动转到直流备用供电模式，并保证系统正常工作。 KJ125-J型传输接口 KJ125矿山人员管理系统的一个组成部分，是本地计算机与井下读卡分站之间数据转换设备... KJ125-F型读卡分站 KJ125矿山人员管理系统的一个组成部分，安装在井下巷道内，每台读卡分站连接在传输总线上，上行通过传输总线与传输接口连接... KJ125-K型标识卡 KJ125矿山人员管理系统的一个组成部分，佩戴在每个井下作业的人员身上。通过无线通讯方式与分布在巷道里的读卡分站通信... KDW16A-18V型隔爆兼本安电源 为读卡分站提供直流电源。采用隔爆兼本案设计。具有内部电池切换功能。在交流电停电后，自动转到直流备用供电模式... CJC4X便携式甲烷巡检仪 KJ125矿山人员管理系统的一个组成部分，通过矿工佩带此巡检仪，可实现自动探测井下工作人员的位置的检测，此外，还具有时时检测甲烷浓度功能,并且发送当时的甲烷浓度数据... 一、系统概述矿山人员管理系统是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品，该产品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监测管理。该产品集成了计算机网络技术、窄带无线扩频通信技术、地理信息技术、嵌入式微处理器等技术，实现对矿井中作业人员的定位监测。每个井下工作人员的具体位置、移动的路线、安全状态都可以通过井上局域网络的每台计算机或者大屏幕上直观地显示出来。所有数据被长期保存在数据库中，并可以进行每个人员在井下移动路径的回放显示，同时具有实时考勤、寻呼、遇险求救报警等功能。通过井上局域网络与互联网的连接，管理人员可以在任何一个能够登录互联网的计算机上看到这些信息。最新产品便携式甲烷巡检仪集定位、寻呼、求救报警、瓦斯检测功能于一体，可以和KJ125矿山人员管理系统无缝集成，瓦斯超限自动报警，且瓦斯数据可以实时传输到地面控制中心。完备的数据信息可以为矿山遇险人员的营救提供客观的区域定位数据资料。该系统产品已根据煤矿安全生产企业的技术要求和安全标准进行独立设计，完全可以满足煤矿井下人员跟踪定位及抢险救灾的自动化管理要求。二、系统主要功能特点及优势 2.1 系统主要特点 1、系统功能齐全，技术先进，并取得河南省信息产业厅颁发的软件产品登记证书。 2、系统读卡分站容量255，标识卡容量8000，系统支持单串口、多串口、光纤串口、光纤局部485等。 3、标识卡采用有源方式，使得标识卡与读卡分站之间的无线通讯范围比采用无源方式的要远2至3倍，不少于80个标识卡以不小于14米/秒的速度经过读卡分站时不漏检、不误检。 4、标识卡具有呼叫报警双向通讯功能地面控制中心发出呼叫后，被呼叫人员的标识卡就会响起来；井下人员也可以通过标识卡上的报警按钮向地面控制中心发出报警信号，地面控制中心的管理人员就可以在地图上直观地看出报警人员所在的位置，同时知道报警人员的姓名、职务等信息。 5、系统采用三层体系结构，即数据库服务器、应用服务器和客户端（C/S模式）。这样的模式适应性强，在局域网和互联网上都可以使用。服务器端可以无人职守自动昼夜运行采集数据，保证数据采集的不间断性，而客户端可以根据自己的需要随时在多个工作站上打开进行监测控制等日常工作。 6、多级数据自动压缩汇总预处理任何实时采集系统，每分钟产生的数据量都是巨大的，一天的数据量更是庞大，如此多的数据如果都存储到数据库中，必然会出现数据库的存储和检索上的性能瓶径，所以本系统在服务器端提供了一个自动数据压缩汇总处理程序，一方面完成数据的压缩工作，另一方面自动预先汇总出考勤数据，把汇总后的数据存储到数据库中，保证人员出井后就可以从考勤统计报表中看到这个人员的最新考勤情况，而且可以打印（由于查询的是已经汇总好的数据，所以效率非常高）。 7、自带矢量巷道地图编辑功能（采用MAPX矢量地图组件技术），操作方便，功能强大，可以与AUTO CAD等兼容。传统的位图格式地图在放大时会失真，而矢量地图则可以随便放大而不失真，而且本系统采用的矢量地图从技术上已经具有绘制真实尺度地图的能力，因此可以绘制成示意图，也可以绘制成具有真实尺度比例的地图，这样一来从地图上就可以测量出一个巷道的长度，实际反映出基站的位置。 8、在地图上实时动态显示井下人员的位置，而且显示样式丰富多样、形象直观。不同职务的人员在地图上以不同的肩章的人物图片来表示，而且距离基站比较近的人和已经远离的人员其图片也有所不同，用帽子的颜色区分工种，这样看起来就非常形象和直观，确实体现了地理信息系统的特点。 9、人员分布情况数据随地图的缩放自动调整当地图缩小到一定程度时，只显示各个区域以及各个基站的总人数，当地图放大到一定程度后，才具体显示出每个人。 10、地图与人员档案的双向查询在地图中看到某个人后，可以在这个人（代表人员的小图片）上轻轻一点就可以看到这个人的详细情况（姓名、职务、照片，出勤情况等），也可以根据人员的姓名、标识卡号等查找到某个人，然后在地图中自动定位到这个人，从而了解到这个人在井下的具体位置。 11、便携式甲烷巡检仪可以检测人员所到之处的瓦斯浓度，超限自动报警，可以通过读卡分站将瓦斯数据实时传输到地面控制中心。 12、系统发现超定员或者有人超时未出井时，就会以语音的方式发出报警，提醒管理人员。 13、系统发现重点区域超员或者工作超时就会以语音的方式发出报警，提醒管理人员。 14、有人接近或者进入到盲巷、采空区等危险警戒区域时系统自动报警。 15、有人在规定的时间范围内私自离开其预定工作区域范围时系统自动报警。 16、有人进入到自己不应该进入的地方时系统自动报警。 17、历史轨迹查询可以随时查询某人在某时间段到过哪些地方，在某个地方停留多长时间，该移动轨迹可以直观地显示在地图上，便于监督管理。 18、报表丰富多样系统提供多种类型的动态报表对数据进行汇总统计查询，而且可以根据用户的需求随时修改添加报表。可以查询如下内容 1 人员基本情况查询 2 出入井情况查询 3 出入基站识别区域情况 4 出入巷道分支方向情况 5 出入区域情况 6 出入重点区域情况 7 出入限制区域情况 8 全矿井超时报警情况 9 全矿井超员报警情况 10 重点区域超时报警情况 11 重点区域超员报警情况 12 特种作业人员出入井情况 13 特种作业人员出入重点区域情况 14 特种作业人员工作异常情况 15 领导干部下井情况查询 16 电机车出入井情况 17 电机车出入区域情况 18 电机车出入基站情况 19 基站故障情况查询 20 集体考勤报表 21 个人考勤报表 22 日考勤报表 19、为救援抢险提供科学依据 当井下人员在工作面附近发现险情时可以通过标识卡向监控中心发出报警，这样一来监控中心就可以及时在地图上了解到险情位置以及所有井下人员的区域分布情况，同时系统显示出应急预案和逃生路线，便于救援人员指挥井下人员安全撤离，既保护了人员生命也可遏止险情蔓延，降低损失。 20、入井人员情况在入井口LED公示牌上同步显示。 21、灵活的权限管理。 不同权限的人员登录进入系统后，可以进行不同的操作。 22、具有多副井定位和自动考勤分班功能，不需要手工划分班次，大大降低管理人员的工作量。 23、本系统采用大型数据库，可以存储大量数据，查询性能非常好。 24、系统软件具有自监视功能，保证系统稳定可靠运行。 25、系统故障自我诊断。 当通讯线路断开无法访问到井下某个基站时，监控中心软件系统会立即以语音和文字方式提示管理人员，便于故障处理；在断线期间，基站可以存储数据，一旦通讯线路恢复正常，则可以把存储的数据传回控制中心。 26、系统具有自动记录修改日志的功能，通过日志很容易了解到什么人在何时修改了什么数据，避免发生矿难时数据被人修改，比如删除一些工人档案，瞒报入井人数。 27、系统软件具有自动升级功能 在互联网或者煤炭局专网中配置一台升级服务器，软件升级时只需要将新版本的软件放到升级服务器，所有煤矿上运行的软件都会自动完成新软件的升级，不需要派人到每个矿上去升级软件。这样就大大缩短了软件升级的服务周期，极大地方便了用户。 28、系统具有鉴卡功能，即检测标识卡是否工作正常。 29、系统具有双机热备份功能，当工作主机发生故障时，备用主机可以及时投入运行。 30、系统具有良好的扩展性。 a. 可以把该系统扩展为救援抢险系统。 b. 可扩双向短信通信功能。 c. 可以通过芯片移植将瓦斯监控系统中的测量探头转换成无线连接方式。可以利用本系统的地图平台将视频头、以及瓦斯、温度、风速等探头的位置在矢量地图上显示出来，在地图上轻轻一点某个摄像头就可以看到其周围环境情况，并且在地图上可以观察到瓦斯巡检员所到位置的瓦斯情况，充分体现地理信息系统的特性。 2.2 系统主要功能 2.2.1 权限管理 2.2.2 编码维护 2.2.3 标识卡读卡分站库存管理 2.2.4 人员档案管理 2.2.5 地图编辑 2.2.6 人员分布在线监测 2.2.7 呼叫 2.2.8 求救报警 2.2.9 瓦斯检测 2.3.0 超员、超时、禁区管理 2.3.1 历史轨迹回放 2.3.2 考勤统计 2.3.3 多种报表的统计查询及打印 2.3.4 数据备份 2.3与其他厂家产品相比我们的优势 2.3.1 标识卡采用有源方式，无线通讯距离远。使得标识卡与读卡分站之间的无线通讯距离在平地可以达到80100米（半径），在井下由于受地形约束可以达到3540米。 2.3.2 我们的标识卡采用有源方式，两节7号电池可以至少工作六个月以上，标识卡通讯功率强，可以主动与基站进行通讯；电池的工作时间长就意味着一旦矿上发生事故，人员被困井下的话，电池的供应时间足以坚持到这个人员获救。 2.3.3 我们系统的最新扩展产品便携式甲烷巡检仪集定位、寻呼、求救报警、瓦斯检测功能于一体，可以和KJ125矿山人员管理系统无缝集成，瓦斯超限自动报警，且瓦斯数据可以实时传输到地面控制中心。 2.3.4 我们的产品具有呼叫和报警功能，当井下人员在工作面附近发现险情时可以通过标识卡向监控中心发出报警，这样一来监控中心就可以及时了解到这个情况，同时一方面通过该系统的呼叫功能向该区域其他人员发出呼叫，另一方面及时通知相关人员进行险情处理，既保护了人员生命也可以遏止险情蔓延，降低损失。 2.35 在遇到事故后，我们的读卡分站配上一个便携式隔爆本安电池，就可以当作救援抢险时的生命搜救寻呼仪。 2.3.6 入井人员情况在入井口LED公示牌上同步显示。 2.3.7 我们的系统具有自动记录修改日志的功能，通过日志很容易了解到什么人在何时修改了什么数据，避免发生矿难时数据被人修改，比如删除一些工人档案，瞒报入井人数。 2.3.8 我公司的产品扩展性好。三、系统组成本系统由KJ125-K标识卡（CJC4X便携式甲烷巡检仪）、KJ125-F读卡分站、KJ125-J型传输接口（或者KJ230-G数据光端机）、地面监控中心计算机管理系统、隔爆兼本安电源等组成。