本安虹膜仪考系统方案.docx
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本安虹膜仪考系统方案
虹膜识别安全管理平台虹膜虹膜考勤系统
技
术
方
案
北京龙德时代技术服务有限公司
2014年度
目录
一、引言3
二、系统特点3
三、虹膜识别技术概述4
1.什么是虹膜4
2.虹膜组织是最为理想的身份识别依据5
3.技术特点5
4.虹膜识别技术与指纹识别技术的比较6
四、系统组成6
1.地面虹膜机详细参数8
2.YHSH19矿用本安型虹膜识别仪9
功能特点：
9
产品型号9
技术要求10
主要技术指标10
本安参数：
10
五、煤矿的应用11
六、系统拓展功能：
11
七、系统配置表14
一、引言
煤炭是我国重要的战略资源，其安全生产关系国计民生。
然而，全国煤矿安全生产形势依然严峻，为煤矿的人员监管敲醒了警钟。
人员身份认证是煤矿人员监管体系中最重要和核心的一部分。
国务院、安监总局近年来对入井人数以及井下人员监测管理加大了监管力度，先后出台了《煤矿领导带班下井及安全监督检查规定》、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本要求及检查验收暂行办法》等法律、法规，要求明确各级政府、监管部门、煤矿企业的安全生产责任制，加大煤矿企业对技术改造投入，确保煤矿安全生产。
虽然煤矿企业陆续建立了井下人员定位系统，但目前多采用签到、IC卡、射频卡等传统监管方式，存在着严重的易丢失、易伪造、易替代、易徇私舞弊等问题，无法根本上解决他人替代打卡所带来的入井作业人数不确定、入井人员与登记人员不一致等问题，易导致现有的人员定位系统“形同虚设”。
同时，政府监管部门缺乏有效的、信息化的人员监测技术，过份依赖人工监督检查，无法对辖区内煤矿井下人员信息进行实时准确监控，不但造成经济损失，同时也无法对井下人员起到有效的督查，更无法为事故紧急救援提供准确的依据。
“虹膜识别安全管理监测平台”面向国家煤矿人员安全监测的实际需求和应用特点，以新一代虹膜生物识别技术为核心，将虹膜识别技术、计算机网络、数据库等技术集成为一体，利用虹膜独特的唯一性，稳定性以及非侵犯性特点，对煤矿人员进行准确的身份认证识别，彻底杜绝了下井人员的徇私舞弊、伪造、替代等问题，提高煤矿企业的管理水平和效率；同时，搭建市（煤管局）、县（集团）、煤矿等多级联网的矿山入井人员管理监测系统，将煤矿带班领导入井、普通人员入井的识别统计数据实时传送到市（煤管局）、县（集团）调度中心，实现对人员的全面预防监控，可加强煤矿企业管理人员的安全生产责任意识，为政府监管部门提供准确可靠的人员监管数据，提高监管部门的监管水平和力度。
二、系统特点
核心源自英国剑桥，我公司加以更深层研发完全拥有全自主知识产权，是全国唯一本质安型虹膜识别仪，处于世界领先水平，其发源地来自英国剑桥目前是中国唯一本质安全型虹膜识别仪。
虹膜识别安全性高，不可否认镜身宽大于其它品牌25-40cm的大范围、多点非接触双目虹膜图像采集处理，使用方便全国领先。
国际独创的主动视觉反馈技术，“所见即所得”，辅以智能语音和光学引导，设备使用自然、快捷国际领先的级联分类器结构、高速并行计算引擎，支持集群服务工作模式，强大的网络化计算能力，满足大规模人群应用完备的数据库功能，全面支持虹膜数据库的整理和备份国际一流的活体检测技术发源地来自英国剑桥，拒绝伪造虹膜，防伪性高大容量铁电缓存技术，支持脱机工作模式，控制器将自动存储各种历史记录，确保识别记录“零丢失”超级独创的“防黑脸”技术，环境适应性强专用本安电源，满足煤矿行业的电气安全标准（本安型虹膜识别仪）优秀的防爆性能，出色的防潮、防尘、防震、稳压等性能，使其能够在高瓦斯,高煤尘，高湿、高温、电源波动大等各种井下恶劣环境中运行自如
三、虹膜识别技术概述
虹膜识别技术是利用虹膜终身不变性和差异性的特点来识别身份的，虹膜识别技术与相应的算法结合后，可以到达十分优异的准确度，即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据中，出现认假和拒真的可能性几乎为零。
1.什么是虹膜
虹膜是人眼瞳孔和眼白之间的环状组织，是人眼的可视部分。
是最可靠的人体生物终身身份标识之一。
2.虹膜组织是最为理想的身份识别依据
人体虹膜组织的唯一性和稳定性最高、不可改变性和抗欺骗性最强，是最为理想的身份识别依据（参见下表）。
唯一性高
由信息组合的复杂性决定。
同卵双胞胎的虹膜纹理信息不同，同一个人左右眼的虹膜纹理也不相同。
稳定性高
虹膜纹理在胎儿7个月时已经形成，出生6—18个月后终身不变，不随年龄、职业、生活方式的变化而变化，不被污染，不会磨损，不因疾病改变纹理结构。
抗欺骗性强
不能人工仿造或手术仿造他人虹膜组织，使用克隆技术也不能复制。
虹膜不留印迹，不会因痕迹残留导致他人非法获取特征信号。
可采集性强
虹膜具有可见外形，可从一定的距离处采集信号，不需用户接触设备，可在无光照情况下进行采集。
3.技术特点
准确性
准确性是生物识别技术的关键性能。
受英国政府委托，英国国家物理实验室（NPL）测试比较了视网膜、虹膜、指纹、掌纹、面部、声音、手书动力学等七种技术。
报告认为：
虹膜、视网膜准确度最高，面部“是最不准确的”，指纹要提高准确性须采集十个手指的指纹。
此外，日本自动识别专题研讨会（AIM）给出了不同技术的错误接受率，虹膜比指纹准确1200倍，比面部准确12000倍，比声音准确40000倍。
虹膜识别在生物识别系统中是准确度最高级别。
抗欺骗性
英国国家物理实验室NPL认为，虹膜、视网膜最强，指纹、掌纹容易伪造，签名可以模仿，声音可以用录音代替，面部是“最容易被欺骗的”。
例如：
指纹每次使用时都会留下印膜，很容易被他人获取，用以制造假指纹。
实用性
视网膜在眼底，取像困难，没有发展前景；深色虹膜难于采集可用图像（实际是所采图像难于正确识别）；声音需要高保真度的麦克风；面部、掌纹需要高精度摄像机；手书需要专用写字板，不能使用计算机上的已有配置；指纹取像容易，但属于接触式采集（均来源于NPL）。
接触式采集的弊端是易污染设备，影响准确性。
此外，对指纹识别来说，还有体力劳动纹理磨损、老年人手指干涩影响使用等问题。
4.虹膜识别技术与指纹识别技术的比较
在生物识别技术中，指纹识别历史最长，相对来说虹膜识别的发展时间要短得多。
在身份识别应用方面，两种技术有如下差别：
性能
虹膜识别
指纹识别
准确性
最准确
单指精度不高
十指指纹识别才可以保持精度
稳定性
一岁半后终身不变
终身不变；但易因劳动磨损指纹，老年指纹干涩难用
抗欺诈性
最强，无痕迹残留
有痕迹残留
可以伪造指纹印模
抗改变性
最强
可以手术移植
抗污染性
不受污染
手指可受污染
设备稳定性
稳定
设备表面可被手指污染
信号采集
易于采集
易于采集
四、系统组成
虹膜识别安全管理平台由地面虹膜机、虹膜注册机、矿用本安虹膜识别仪、本安电源、系统软件、终端机、服务器、功放音箱、打印机等组成，并通过矿内网络联接构成完整的平台。
实现对人员的全面监控，系统地保障了人员安全，提高了管理效率。
如下图所示：
说明：
上述服务器、PC机、打印机、本安电源等尽可能使用单位现有设备，以减少投资。
方法一：
方法二：
方法三:
上图为在不同场所的集团使用，各台设备的考勤数据通过光纤介质进行远距离传输并最终汇总到总部服务器进行操作与查询。
本系统数据实行服务器与终端机两套数据，当网络或服务器出现问题时终端机仍然可以使用，当服务器通进，把终端机上的数据再上传到服务器数据库中，实现数据的同步性能，确保数据不会丢失。
同时系统在客户机上安装上系统，在本系统的所有机器根据管理员分配的权限去终端机进行相应的业务操作。
本系统将能同时汇总，上传，对于与本公司现在的财务工资软件相对接，这一方面我们公司可以帮助进行开发，但要财务工资软件开发商给我们提供接口。
如还要与其他的设备相关联，这个可以下一步协商共同解决。
该设备集采集、识别于一体，同时具备虹膜信息录入和考勤功能，矿工可在任意1台机器上进行实地登记，无需到指定地点注册机上登记。
任意一台设备在具备操作权限的情况下均可进行操作，方便管理员就地进行处理。
可单机使用，也可联网使用。
服务器
根据客户需要，架构远程客户端服务器，方便办公中心随时查询汇总考勤信息，对各个考勤终端的人员识别信息进行备份和传输。
服务器的选择根据客户需求可进行更改，我公司根据各品牌的稳定性和各方面的性能优劣综合实际情况提出建议。
②其他设施（可选设备）
UPS：
不间断电源（uninterruptiblepowersystem），能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。
主要为防止煤矿电源不稳定导致考勤无法正常进行。
1.地面虹膜机详细参数
技
术
参
数
接口
USB2.0高速
工作温度
-20-42℃
使用方式
柜式
眼睛角度
俯仰旋转≤45°
注册时间
≤3s
环境湿度
0%--85%
识别时间
＜1s
操作提示
语音向导光学引导
工作距离
130---190mm
工作电压
DC+5V
环境光强
0---1000Lux
虹膜尺寸
120mm×75mm×65mm
虹膜采集图像大小
1536×2048
虹膜包装尺寸
243mm×204mm×103mm
虹膜机净重
0．35Kg
虹膜毛重
0．65Kg
峰值电流
≤400mA
照明方式
红外照明符合ANSI/IEC安全标准
精确度
FAR＜0.00005%FRR＜0.1%
符合标准
国际标准ISO/IEC19794-6:
2005
触摸屏
17〃方屏
机柜尺寸
630mm×430mm×1680mm
机柜重量
23Kg
主机配置
工控机
主板：
微星G31，CPU：
Intel2.8，内存：
金士盾4G硬盘：
1TB，电源：
ATX+300，光电鼠标
2.YHSH19矿用本安型虹膜识别仪
功能特点：
识别率高，能够唯一地识别井下放炮人员，保证了放炮的安全性。
具备如下基本功能：
（1）虹膜识别仪应能够自动处理采集到的虹膜图像，用于进行用户注册和用户识别；
（2）虹膜识别仪应能够正确识别已进行注册的用户，对未进行注册用户能准确判断；
（3）虹膜识别仪应具有语音提示功能；
（4）虹膜识别仪应具有信息存储功能。
（5）虹膜识别仪具有联机考勤功能。
产品型号
a）型号及含义
YHSH19
型号
矿用本安型虹膜识别仪
b）防爆型式及防爆标志
防爆型式：
矿用本质安全型
防爆标志：
ExibI
c）外形尺寸及重量
尺寸：
360mm×300mm×115mm
重量：
3.5Kg。
技术要求
虹膜识别仪应符合本标准规定，并按规定程序批准的图样及技术文件制造。
环境条件
a）温度-10℃～+50℃；
b）平均相对湿度不大于90%（25℃）；
c）大气压力86kPa～106kPa；
d）无剧烈震动和冲击的场所；
e）周围介质无腐蚀性气体；
f）有溅水和淋水的场所；
g）有瓦斯和煤尘爆炸危险的煤矿井下；
h）环境光强：
0-5000LUX。
虹膜识别仪能承受的最恶劣的贮运条件为：
a）高温：
＋60℃；
b）低温：
－40℃；
c）平均相对湿度：
90％（＋40℃）；
d）振动：
加速度20ｍ/s2；
e）冲击：
峰值加速度200ｍ/s2。
主要技术指标
1）传输方式：
2.4G无线射频；
2）传输路数：
1路传输；
3）传输距离：
5m。
本安参数：
Ui:
DC19.5VIi:
650mACi:
0uFLi:
0mH
五、煤矿的应用
近几年来，在国家安全监察部门的高度关注和各地矿山负责机构的大力支持下，越来越多的矿山矿井开始使用虹膜识别技术作为矿山安全考勤的身份识别手段，东北三省、陕西、山西、河南、青海、安徽等省都已有大量案例出现，经过案例的不断积累，虹膜识别考勤设备也在进行不断的更新换代，在适用性、合理性、可靠性等各方面都有长足的进步和发展。
我们公司拥有一支能够充分理解客户需要并熟悉行业专业技术的团队。
从系统规划到现场实施，再到售后服务支持，用心去做。
地面柜式虹膜考勤机是我们公司专门为煤矿考勤研发的设备，在室外可以工作，结实耐用，冬天寒冷的气候下依然可正常使用，井下采用本安型虹膜识别仪。
针对煤矿安全领域，在陕西，贵州，山西，山东，东北等都有案例，积累了有丰富的煤矿考勤的经验。
•甘肃靖远煤业采用虹膜考勤设备
•黑龙江龙煤集团采用虹膜考勤识别系统
•华东建筑工地用虹膜识别考勤
•陕西榆林榆树湾煤矿虹膜识别考勤
•贵州毕节地区赫章腾达煤矿
•内蒙古乌海恒实矿业
•陕西神木拧条塔煤矿
•广东江门南阳船厂
•内蒙古扎来诺尔灵东煤矿
•沂南县采用虹膜识别考勤系统三查管理
六、系统拓展功能：
系统针对矿山企业的应用需求，开发出10大特色系统功能，为矿山企业提供完美的系统解决方案，助力煤炭企业建设智能化、现代化、人性化矿山。
1.入井人员信息统计系统
自动记录详细的入井人员信息，包括井下人数、出入井时间、工作时常、井下超时和事故报警等信息。
可以通过多种条件查询特定部门、特定时间段的信息，为劳动组织管理、劳动定员管理提供决策支持。
2.井下人员定位复核系统
提供与井下人员定位系统集成的服务，利用虹膜的唯一性可以有效解决定位系统存在的无法准确确定下井人员身份的问题。
同时，弥补了定位卡可能存在的替代卡、漏卡、电池失效等缺陷。
与井下人员定位系统的结合可以准确实现在任何时间、任一采掘面及时掌握作业人数、作业人员位置，使矿山管理部门随时掌握人员安全信息。
3.领导带班入井管理系统
提供领导排班、带班管理服务，精确记录每一班领导的带班情况，包括出入井时间、工作时长等信息，有助于“煤矿领导带班下井制度”的有效执行。
4.人员考勤管理系统
提供人员考勤服务，包括部门考勤、个人考勤、领导考勤、关键岗位考勤、加班管理、节假日管理，可以为劳资部门提供准确无误的日报表、月报表、特定时段报表，体现考勤的公平性，提高人员的工作积极性。
5.人员信息管理系统
提供人员基本信息的录入、增加、修改、删除服务，提供人员虹膜信息录入和删除服务，还包括人员工种、职务、职称管理，部门管理，班次管理，全矿在册人数统计等，满足矿山企业对于人员管理的各类需求。
6.井下人员巡更管理系统
通过在井下重要位置安装虹膜识别终端，可以强制瓦检员、巡检员、安检员等重要人员的到岗，以便及时发现安全隐患，减少事故发生率。
同时，可以加强对井下重要、危险场所（如井下水泵房、主配电室、火药库等）的人员管理。
7.井下备餐管理系统
基于本系统提供的入井人员信息，能够自动生成准确的班中餐人员列表及其用餐需求（如少数民族），便于后勤部门准确备餐，为井下人员提供及时、可口的餐食，体现企业对员工的关怀，有助于提高人员的工作积极性。
8.矿山信息发布管理系统
提供矿井信息显示服务，既可以在井口位置显示各类矿井人员实时信息，又可以通过网络将实时信息传递到调度中心等管理部门，进行实时显示。
同时，还可以将各类矿山企业信息显示在井口位置，将井口打造成为矿山文化的第一线。
9.本安型虹膜监理管理系统
新建建设矿井可以通过在井下重要位置安装虹膜识别终端，可以强制矿井监理等重要人员的到岗，以便及时发现安全隐患，及时监督生产质量，建设质量，设备安装等质量减少事故发生率。
同时，可以加强对井下重要、危险场所管理。
10.本安型虹膜识别井下特殊场所门禁管理系统
井下特殊场所门禁管理系统可以加强对井下重要、危险场所（如井下水泵房、主配电室、火药库等）的人员管理，通过本安型虹膜识别终端进行责任人的虹膜识别对比来加强人员管理，为安全管理起到坚固安全保障功能
七、系统配置表
序号
设备名称
型号
代理单价
（万元）
数量
单位
合计
（万元）
备注
1
终端机
台
自购或采用矿已有
2
服务器
台
自购或采用矿已有
3
打印机
台
自购或采用矿已有
4
地面虹膜机
台
5
虹膜注册机
0.88
1
台
6
矿用本安虹膜识别仪
YHSH19
2.0
2
台
7
系统软件
LDKQ2014
1.0
1
套
8
矿用隔爆兼本安电源
KDW17
2
台
自购或采用矿已有
9
传输介质
自购或采用矿已有
10
安装调试费用
0.60
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