7矿人员定位管理系统方案文档格式.docx

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14

6主要功能14

6.1实时监测功能14

6.2查询功能16

6.3安全保障功能19

6.4统计考勤功能20

6.5信息联网功能22

6.6系统运行状态提示（自诊断功能）22

6.7操作权限及操作日志22

6.8遇险救灾指引功能（扩展功能）22

7主要技术指标24

7.1系统容量：

24

7.2传输方式：

7.3同时读卡数量24

7.4最大巡检周期24

7.5漏读率24

7.6传输速率及误码率24

7.7地面中心站至数据监测分站传输距离24

7.8数据监测分站至无线接收器传输距离24

7.9数据监测分站最大有效接收区半径24

7.10存储时间24

7.11双机切换时间25

7.12软件画面响应时间25

7.13运行环境适用性广25

8KJ69J型矿用人员定位管理系统分站布置25

9附表:

设备清单………………………………………………………………………………………….26

KJ69J型矿用人员定位管理系统方案

1系统概述

KJ69J型矿用人员定位管理系统是我公司最新研发推广的井下人员定位系统。

KJ69系列人员定位系统是我公司自主研发、国内首先采用RFID技术实现井下人员定位功能的系统。

从2002年正式在矿安装、运行，八年以来已在全国各大矿务局、煤矿成功推广运用1000多套，国有煤矿市场占有率全国第一。

煤矿井下地质条件复杂，作业人员流动性大，一旦发生事故，就无法确切知道他们所处的位置，给救灾工作带来极大的困难。

KJ69J型矿用人员定位管理系统的功能就在于：

让我们能借助它实时了解井下人员及机车的流动情况、了解当前井下人员的准确数量及分布情况，查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域，查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹。

另外，作为下井人员考勤系统，统计与考核下井人员的出勤情况，可以对任一日期或指定日期段、任一指定月份，对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等进行分类统计，产生人员考勤的日报表、月报表，便于考核，并能打印相关报表。

可用来规范人员的活动，防止缺岗、串岗、迟到和早退，提高矿井生产效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情况，确保考勤统计数量与井下作业人员的数量完全一致。

当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。

KJ69J型矿用人员定位管理系统符合《煤矿安全规程》、AQ6210-2007《煤矿井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件》、AQ1048-2007《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》，系统取得国家安全标志证书，产品取得安全标志证书及防爆合格证。

2技术优势及系统特点

2.1技术优势

a）天地（常州）自动化股份有限公司（煤炭科学研究总院常州自动化研究院）是专业从事煤矿自动化和通信技术、产品的开发单位，是人员定位管理系统目前的国家标准AQ6210-2007的起草单位，同时也是目前全国矿用通信类产品的权威检验机构。

b）KJ69系列矿用人员定位管理系统是我公司自主研发、国内首先采用RFID技术实现井下人员定位功能的系统。

自2002年以来，经过前几代（KJ69、KJ69A、KJ69N）的不断发展完善，目前系统已经发展到性能更强，稳定性更好的KJ69J型。

c）已在全国各矿务局、矿推广运用1000多套，深受广大用户的好评。

经过8年的实践证明，产品质量稳定、安全、可靠。

d）KJ69系列矿用人员定位管理系统，售后服务良好，我公司在大同设有专门的产品售后服务中心，有专门人员长期负责产品售后和维护，接到用户通知确保做到24小时内到达服务现场，并且有专人负责定期走访客服，了解客服需求和产品使用情况。

e）KJ69系列矿用人员定位管理系统是国内唯一获得国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监督局“安全生产科技成果奖”证书的产品。

另外在河南省“煤矿井下人员位置监测资格审核”中获得第一名的佳绩。

迄今为止已取得以下奖项：

✓2003年度被评为“煤炭工业十大科技成果”

✓2004年度获得国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监察局颁发的“安全生产科技成果奖”二等奖

✓2005年获“九五”、“十五”煤炭工业优秀科技成果奖

✓2006年获得煤炭工业协会颁发的“科技进步二等奖”

2.2系统特点

a）被测目标“无负担”

被测人员通过检测点无需主动进行任何操作。

b）通行方式无限制

对被测人员经过检测点的通行方式没有限制，允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点，不影响井下人员的正常通行和正常作业。

c）结构简单，配置灵活

可根据具体需要及投资情况灵活设置井下无线数据监测站。

监测站设置得越多，则划分的人员定位区域越多，人员定位的空间范围越准确。

d）一站多点,节省投入

每个无线数据监测站可连接2-8个无线接收器,可满足井下丁字巷、十字巷、井口等复杂路况的安装要求,减少投入,增加系统可靠性。

e）系统自维护

系统可实时监测在用无线编码发射器的供电情况，无线接收器的通信情况及数据监测站的供电状态。

f）安装简便

无线编码发射器设计美观、实用，安装方式采用国家专利。

和矿灯完全结合在一起，不额外增加携带人员的负担，可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。

g）可靠性

经过多年发展和完善，通过技术创新以及生产工艺上的不断改进，目前我们系统软硬件均已日臻完善，系统稳定、可靠，漏卡率极低。

系统软件采用容错技术，监控主机采用冗余热备份系统，确保系统高可靠性的要求。

系统具有抗过流、过压、防雷击等保护措施。

h）双向通信功能

携带编码发射器人员遇到紧急情况可向地面监测中心发送紧急呼叫；

井下发生险情时，监测中心也可向某区域或全矿井发送报警撤退信号。

i）矢量放大缩小

系统具备图形矢量放大、缩小功能。

j）报表生成

能生成各种实时信息的动态报表和历史信息的报表，根据要求设置考勤报表，并能打印。

k）大屏显示功能

可在井口安装LED大屏，可实时显示经过监测点的人员姓名、射频号及当前井下人员数量、各部门人数、各区域人数等信息，也可自定义显示内容。

l）遇险救灾指引功能（扩展功能）

系统可制定各种应急预案，当发现有险情时，地面人员能够在调度室，按照预先设定的紧急情况处理预案，通过控制安装于矿井内的语音报警器、矿用本安型LED电子显示牌、矿用本安型信号牌、人员定位分站、无线编码发射器等设备的语音播报和指示信息的显示，指导工作人员安全撤离危险区域。

设计原则

KJ69J矿用人员定位管理系统方案设计遵循以下原则：

2.3先进性、成熟性

使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得整个系统既能满足当前的需求，又能适应未来的发展。

2.4可靠性、安全性

实时监控的不间断性决定了在设计中必须考虑提高系统运行的可靠性，因此，系统在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都选用了高质量的材料，以确保安装的监控主机、分站、接收器、发射器与布线系统，能适应煤矿井下高温、高湿、瓦斯等严格的工作环境，实现了系统稳定。

2.5易操作性

以易于使用的图形人机界面功能，为信息共享与交流、信息资源查询与检索等提供了有效的工具。

2.6实时性

分站接收的信息和监控主机显示快速反映，充分满足实时性的需求。

2.7完整性

提供与各种外界系统通信的功能，确保信息的完整性并充分利用在整体系统的运作上。

2.8可查询性

提供易于使用的数据库功能，让使用者能随时查询信息及制作所需的报表。

2.9互联性和扩展性

充分考虑将来需求的空间，所提供的系统平台与技术充分配合未来功能及扩充项目的需求，以避免将来重复的投资。

标准化、结构化、模块化的设计思想贯彻始终，奠定了系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济性的基础。

2.10经济性

在一定的资金资源下，尽可能有效地利用资金，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的监测系统。

所有设备的选型配置和采购订货，坚持性能价格比最优的原则，同时兼顾供货商的资信度和维修服务能力。

设计标准

GB3836.1－2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分：

通用要求

GB3836.2－2000爆炸性气体环境用电气设备第2部分：

隔爆型“d”

GB3836.3－2000爆炸性气体环境用电气设备第3部分：

增安型“e”

GB3836.4－2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：

本质安全型“i”GB/T9813－2000微型计算机通用规范

GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范

AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》

AQ6210-2007《煤矿井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件》AQ1048-2007《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》

《山西省煤矿井下作业人员管理系统联网数据传输规范（修订版）》

山西省煤炭工业局文件晋煤办安调发［2009］307号关于印发《山西省煤矿井下作业人员管理系统联网数据生成程序技术要求》的通知。

山西省煤炭工业厅文件晋煤办调发［2010］195号《关于开展全省煤矿井下作业人员管理系统联网数据生成程序测试工作的通知》

MT209－90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求

MT210－90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法

MT/T286-1992煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法

MT/T772－1998煤矿监控系统主要性能测试方法

MT/T899－1999煤矿用信息传输装置通用技术条件

MT/T1004煤矿安全生产监控系统通用技术要求

MT/T1005-2006矿用分站

MT/T1007-2006矿用信息传输接口

MT/T1008-2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求

系统组成

KJ69J型矿用人员定位管理系统可利用工业以太环网为传输平台，也可以通过光缆或电缆传输。

由地面中心站、系统软件、无线数据监测站、无线数据收发器、无线编码发射器及电源、传输电缆等组成。

系统通过光缆传输示意图

光缆传输示意图

2.11地面中心站

地面负责整个系统设备及人员监测数据的管理、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。

地面机房主机选用服务器两台，采用双机热备。

系统能够对数据进行实时备份和具备灾难恢复功能，能够备份保存至少两年历史资料，能实时监测监测站和接收器故障。

井口设置信号避雷器，机房设置电源避雷器。

2.12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。

包括数据管理子系统、考勤管理子系统、定位跟踪子系统、安全报警子系统、通信子系统、WEB浏览模块等功能模块。

各矿人员定位数据按照山西省统一数据格式编制，并经过测试合格后，由矿数据传输终端上传到集团公司,并实现数据实时汇总和网络浏览，同时集团公司可把数据上传省厅监控中心。

软件结构图

2.13传输平台

KJ69J型矿用人员定位管理系统由地面中心站、无线编码发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆等组成。

KJ69J人员定位管理系统以工业以太环网作为信息传输平台，也可以通过光缆或电缆传输。

2.14数据监测站KJF80

KJF80.1型监测站处理器是以微处理器为核心的智能化矿用电子设备，结合目前最先进的无线电通信技术，通过KJF80.2A无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理，可检测出井下人员及机车等动目标的位置、编码等信息，并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出，是KJ69J型矿用人员定位管理系统的主要组成设备，完成对动目标的监测功能。

该监测站为矿用本质安全型。

KJF80监测分站在系统传输信道出现故障时可以保存人员轨迹信息，当传输信道恢复正常时监测分站的信息能传送到监测主机，保证人员信息存储不间断。

监测分站示意图

数据监测站模拟接线图

主要技术参数:

✓工作电压：

15V

✓工作电流：

KJF80.1不大于100mA

KJF80.2A不大于75mA

✓接口信号:

a）开关量输出信号

电压型，负载接拉地流2mA时，电压不低于9V；

触点输出（常开或常闭）

b）主通讯接口信号：

RS-485

✓防爆型式：

矿用本质安全型。

2.15本安电源KDW16A-18V

为井下数据监测站供电，其后备电池可保证在交流电停电

情况下，数据监测站可连续工作2小时以上。

技术参数：

✓输入：

AC127V、220V、380V或660V。

✓输出：

DC15V±

8%。

✓备用电源功能：

转换时间：

0S

电池容量：

12V4.0Ah，2节

2.16KGE37B无线编码发射器

我公司生产的无线编码发射器采用先进的RFID射频识别技术，安装方式多样，与KJF80型无线数据监测站配套，可完成对井下人员及机车等动目标的位置监测功能。

该产品为矿用本质安全型，适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境。

系统中最多可容纳8190个发射器，编码固化不重码。

无线编码发射器有正常工作指示、缺电指示、紧急呼叫指示，双向通信功能等。

无线编码发射器的电池电量不足发出报警指示时,需及时（十天之内）更换电池。

监控主机接收到无线编码器缺电信息时会发出显示报警。

井下发生险情时，监测中心也可向某区域或全矿井发送报警撤退信号，无线编码发射器具有警示声光报警指示。

KGE37B自带电池，该无线编码发射器安装在矿灯绳上（靠近灯盒处）已申请专利，和矿灯完全结合在一起，此安装方式为最佳方式，可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。

也可采用帽卡、腰卡形式佩戴。

✓供电电源：

由扣式电池供电，一个电池可至少工作半年以上；

✓工作频率：

2402±

2MHz或2410±

2MHz；

✓外形尺寸：

（l×

b×

h）mm：

67×

30×

14；

✓重量：

约30g；

✓防护等级：

IP54；

✓防爆类型：

本质安全型；

2.17专用检测仪CFC1

一般放在灯房内，可以用来检测无线编码发射器的好坏，能检测识别卡的故障。

✓电源电压：

DC12±

3V（由所配电源适配器供电）

✓检测范围：

0.5m~10m

✓传输距离：

不小于2000m

2.18FDY3矿用移动式读卡器

FDY3矿用移动式读卡器是与本公司生产的矿用人员管理系统配套使用。

它主要用于对装有无线编码发射器的矿工进行搜索和定位。

平时也可用于对无线编码发射器的检测。

接收到射频码，屏幕上会对应显示人员姓名、部门、照片等信息，也可“列表”查询以前收到的人员信息。

主要技术参数：

✓工作电压:

3.7V（可充电锰酸锂电池供电，电池容量950mAH）

✓电池最大开路电压：

4.3V

✓短路电流：

2.5A

✓最大工作电流：

≤600mA

✓屏保工作电流：

≤400mA

2.19

KJJ14A传输接口（含数据接口箱）

KJJ14A传输接口（以下简称接口）是KJ69J型人员定位管理系统的主要配套产品。

为地面一般兼本安输出型设备,适用于地面控制室环境。

在地面主机与地面分站及井下分站之间的信息交换中，完成信号的传递和安全隔离。

下行工作原理：

主机发送的下行信号先经过信号转换，将网络信号转换为TTL信号制，并通过光电隔离元件隔离主机与分站间的电联系，避免相互间的干扰，同时信号送指示灯显示。

最后由专用芯片转换为485信号制的本质安全型信号输出给分站。

上行工作原理：

分站发送的上行信号（本质安全型信号）先经过信号转换，将485信号制转换为TTL信号制，并通过光电隔离元件隔离主机与分站间的电联系，避免相互间的干扰，同时信号送指示灯显示。

最后由专用芯片转换为网络信号输出给主机或从机。

设备功能：

（1）具有与分站等设备双向通信及其指示功能。

（2）具有与主机等设备双向通信及其指示功能。

（3）具有电源指示。

（4）与分站通信的输入、输出信号应为本质安全信号。

（5）具备输入、输出信号制式的转换功能。

（6）具备本安信号、非安信号隔离的功能。

（7）具备故障指示功能，通过传输指示灯的常亮、常暗实现。

DC9V-18V；

✓RS485接口传输距离：

不少于15km；

✓RS485接口传输方式：

主从、半双工；

✓RS485接口传输速率：

1200bps；

✓以太网电接口通讯介质采用双绞线，速率10/100Mbps自适应，最大传输距离100m，符合IEEE802.3和IEEE802.3u以太网标准；

✓接口与分站通讯：

通讯介质采用矿用阻燃屏蔽信号电缆，截面积不小于1.5mm2，信号为本质安全型，485信号制；

h）mm:

103×

104×

26；

✓防爆型式：

地面一般兼矿用本质安全型，标志为“[Exib]Ⅰ”。

2.20

KXT22型矿用通信信号装置：

适用于有煤尘、瓦斯爆炸危险的煤矿井下，也适用于冶金、化工、建材、交通、电力、粮食等类似行业，KXT22.1矿用通信信号装置主机可单独用作语音报警器或者广播终端接入上述系统。

每个分站配置信号装置，可用于重要场所、盲巷报警。

3主要功能

3.1实时监测功能

a）实时监测当前井下总人数；

b）实时监测当前井下各区域人数；

c）矿井图采用矢量图，可以任意放大缩小；

d）实时监测当前各区域、各部门、各工种、各职务的下井人数。

e）位置跟踪：

在图上动态显示人员当前位置

f）实时监测当前某些特殊工种或特殊人员下井情况和所处位置；

3.2查询功能

a）查询任一指定井下人员或则某部门、职务及工种当前或指定时刻所处位置。

b）查询任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹；

c）选定某区域、某分站、某接收器，可以获得当前或历史时刻该位置的人员信息；

d）选定某区域、某分站、某接收器可以获得经过该区域、分站或接收器所有的人员通过的时间信息；

e）可对特定的人员进行实时跟踪；

f）可查询各区域、各部门、各工种、各职务在任一历史时刻的人数汇总情况。

g）能动态显示井下人员的当班或任一历史时刻活动模拟轨迹。

3.3安全保障功能

a）双向呼叫功能：

监控主机和井下人员可以实现双向紧急呼叫。

当井下某处发生紧急情况时，监控主机可以给某区域发送紧急寻呼，让该区域所有人员紧急撤离；

当井下某人员发生紧急情况时，该人员可以向调度主机发送求救信号，保证该人员可以及时得救；

在地面需要查询某人，可在地面对其发送呼叫（单独呼叫该人员），井下人员接收信号后即知地面机房有事呼叫，可通过附近电话回复机房。

b）门禁功能：

在井下一些重要峒室、危险场合（如盲巷等）配备RFID识别器和语音站，可有效地阻止人员违章进入，并将违章人员记录在案；

c）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；

d）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；

3.4统计考勤功能

a）可以查询任一班次及时间段各部门下井人数及下井时间

b）可以显示一个月或任一时间段，某部门或某个人的下井考勤情况，并根据工种、职务、部门等（规定足班时间），判断不同类别的人员是否足班。

c）可以显示一个月或任一时间段某部门及某人员的下井时长分布情况，和该时间段内平均井下时长。

d）显示下井人员确切的下井时间和上井时间，统计井下持续时间

e）可单独统计考核某些特殊工种、职务人员的上下井情况。

f）可以单独考核某部门一个月或任一时间段的所有人员班次考勤总计。

3.5信息联网功能

KJ69J人员定位系统通过局域网能实时同步地看到各种监测信息，可以进行各种查询操作。

a）工作站模式（C/S）：

服务器装服务器软件，相关部门可通过安装工作站软件浏览信息。

b）WEB浏览模式（B/S模式）：

通过建立WEB服务器，以浏览网页的方式浏览信息；

3.6系统运行状态提示（自诊断功能）

a）当系统监测分站出现故障，分站栏显示由绿色变成红色告警；

b）当无线接收器出现故障，提示某分站某接收器无信号；

c）当无线编码发射器需要充电时，提前提示该发射器缺电；

d）当井下交流供电中断时，系统提示直流供电报警；

3.7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。

3.8遇险救灾指引功能（扩展功能）

矿山企业瓦斯、水、火、冲击地压等突发性自然灾害事故较多，且危害性大、波及范围广。

如采取及时、正确的撤离、抢救处理措施，可最大限度地减少灾害影响，减少人员、财产损失。

反之，抢救不及时，贻误时机，会使损失或伤亡事故扩大，而事故伴生的次生危害，不亚于灾害的直接影响。

通常，事故重大、需要人员紧急撤离的情况下，多以地面人员电话拨号或手机呼叫方式通知现场人员撤离危险区域或引导人员有序撤离、科学避险，其中电话拨号方式可采用调度交换机的群呼功能，通过预先设定的组群，采用群呼方式通知现场人员。

但由于矿山企业特点，不可能每名井下员工附近都有固定电话或人手一部移动通讯工具，因而会造成部分地点的部分人员得不到撤离通知，贻误脱险时机，或得不到正确撤离、避险的指挥引导而发生意外。

当井下发生重特大突发事故，能否有一种快捷、直接的手段，由地面人员来迅速地通知、全程指挥、引导现场所有受威胁人员安全疏散、撤离呢？

遇险救灾指引功能就能完成相关的工作。

当发现有水灾或其他安全隐患时，地面人员能够在调度室，按照预先设定的紧急情况处理方案，通过控制安装于矿井内的语音报警器（KXT22.1通信和信号装置主机）、LED电子显示牌（KXH32*128矿用本安型信号牌、KXH16*16矿用本安型信号牌）、人员定位分站、无线编码发射器（KGE37B）等设备的语音播报和指示信息的显示，指导工作人员安全撤离危险区域。

系统框图：

当井下发生突发事故时，根据不同的应急预案，本系统可以通过以下四种方式来指挥井下人员有效的避险和撤离：

通过KXT22报警装置语音报警提示；

通过KXH32*128本安信号牌文字提示；

通过KXH16*16本安信号牌红绿灯联动指式；

通过无线编码发射器呼叫提示。

主要技术指标

3.9系统容量：