xxxxx煤矿人员定位系统技术方案.docx

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xxxxx煤矿人员定位系统技术方案

山西xxxx煤矿

KJ278

矿用井下人员定位管理系统

设计方案

全力打造数字矿山管理平台

北京凯瑟新起点科技发展有限公司

BeijingcapstoneScience&TechnologyDevelopmentCo.,Ltd

第一部分KJ278矿用井下人员定位管理系统介绍4-13

一、系统概述4

二、系统组成4

三、系统工作原理5

四、系统管理功能5-10

五、系统主要技术指标10-13

第二部分xxxx煤矿应用设计方案及报价14-19

一、项目基本情况简介14

二、方案设计遵循的原则14

三、方案设计思想14

四、系统方案设计依据15

五、项目设计介绍16

六、系统效果图17

七、人员定位设计安装位置表格17

八、相似成功案例17

九、项目报价表18-19

第四部分质量控制20-21

一、电路板的生产20

二、元器件的保证20

三、产品的生产20-21

四、生产过程的质控21

五、产品的出厂检验21

六、产品的包装运输及现场调试21

第五部分项目的实施、调试与验收22-25

一、项目管理22

二、施工计划22

三、与客户的配合24

四、质量控制25

第六部分技术支持与服务25-27

一、售后服务的形式25

二、售后服务的内容25

三、保修服务的承诺26

第七部分培训计划27

第一部分KJ278矿用井下人员定位管理系统介绍

一、系统概述

KJ278矿用井下人员管理系统是采用目前国际上先进的RFID无线传输技术，分站\标识卡均采用了美国TI公司16位430系列单片机,系统集单片机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯等技术为一体。

可通过对巷道远距离移动目标进行非接触式信息采集、处理，并及时、准确的将矿山巷道中各个区域人员及车辆的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握巷道中人员、车辆的分布状况和每个矿工及车辆的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。

当事故发生时，救援人员根据系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，大大提高了应急救援工作的效率。

系统具有检测、传输距离远、识别无“盲区”、信号穿透力强、对人体无电磁污染、环境适应性强、可同时识别众多目标、便于网络连接等特点。

完全可以满足煤矿井下人员自动化管理的要求，并且可以联网运行。

二、系统组成

该产品由软件系统和硬件二大部分组成。

其中软件系统包括应用软件和嵌入式软件两部分，用于完成信息采集、识别、加工及其传输，由这两部分软件共同支撑着整个系统的运行。

硬件系统由井下读卡分站、隔爆电源、数据传输接口和标识卡组成，用于完成信息采集和识别。

三、系统工作原理

系统主机通过通信电缆连接井下分站设备。

在矿井的各入口处、井下分支处、限制区、禁止区等重要位置安装井下分站，当携带标识卡的井下工作人员或移动车辆进入分站的探测区域时，分站接收天线便可接收到标识卡发来的载波信号，将信号进行分析、处理，并通过通信网络将信号发送到地面通信接口装置，再转换成RS232信号送给地面计算机，系统软件将各分站提供的数据进行数据处理、分析判断并进行人员数量、位置、报警显示，数据显示，管理人员根据提供的各种数据进行分析判断，并做出决策，从而实现井下工作人员或车辆等目标的自动化管理。

四、系统管理功能

1.井下人员、车辆等监控对象的实时位置显示功能

2.图形显示功能、CAD图纸设置导入功能

3.庞大的考勤管理功能、人员轨迹动态跟踪功能

4.限制区报警功能、下井超时报警功能、超员报警功能

5.通讯报警功能

6.丰富的查询功能

7.车辆设备管理功能

8.系统联网管理功能及其WEB网页联网监控功能

9.LED大屏幕显示功能

10.系统紧急搜救与报警功能

11.系统运行情况状态报警及提示功能

12.操作权限管理功能

13.多串口监控功能、用于大型系统扩展分站数量

14.与矿用工业以太环网联网功能

15.双击热备份监测功能

16.单体分站测试监测功能

KJ278井下人员管理系统功能介绍

1、实时监测功能

Ø系统软件智能化程度高，界面友好、反应迅速，具有较强的扩展兼容和分析处理能力。

Ø实时监测当前井下总人数；

Ø系统具有携卡人员出/入井时刻、出/入重点区域、出/入限制区域时刻等监测功能。

Ø系统具有识别携卡人员出/入巷道分支方向等功能。

Ø系统能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别。

Ø系统能识别多个同时进入识别区域的标识卡。

Ø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；

Ø系统具有井下模拟图实时显示功能。

显示内容包括：

巷道布置模拟图、人员位置及姓名、超时报警、超员报警、进入限制区域报警、特种作业人员工作异常报警等。

2、查询功能

Ø丰富的查询功能，可以按人员、时间、识别区、部门、工种等查询。

Ø查询任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域；

Ø查询任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹；

Ø选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息；

Ø可查询各区域在过去的每个整点时刻的人数，也可查询各区域在过去的一个具体时刻的有哪些工作人员。

Ø

能动态显示井下人员的活动模拟轨迹。

3、安全报警功能

Ø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；

Ø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；

Ø限制区报警功能：

人员进入限制区，系统自动报警；

Ø工作异常报警：

特种工作人员不按时到达指定区域时，系统报警；

Ø在发生事故和出现紧急状况时，系统地面管控指挥中心能与应急预案联动，能显示相应事故应急预案，显示避灾路线；能够快速查询井下灾前各时段全部人员位置和状态，准确掌握被困人员位置及被困人员的全部信息（入井时间、出生年月、照片、工号、标识卡号、部门、职务、工种、住址、联系电话等），为抢险指挥部提供所需要的图形。

4、统计考勤功能

Ø

系统具有携卡人员下井总数及人员、出/入井时刻、下井工作时间等显示、打印、查询等功能。

Ø系统具有携卡人员出/入重点区域总数及人员、出/入重点区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。

Ø系统具有携卡人员出/入限制区域总数及人员、出/入限制区域时刻、滞留时间等显示、打印、查询、报警等功能。

Ø系统具有特种作业人员等下井、进入重点区域总数及人员、出/入时刻、工作时间显示、打印、查询等功能，具有工作异常人员总数及人员、出/入时刻及工作时间等显示、打印、查询、报警等功能。

Ø系统具有携卡人员下井活动路线显示、打印、查询、异常报警等功能。

Ø系统具有携卡人员卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在区队、班组、主要工作地点、每月下井次数、下井时间、每天下井情况等显示、打印、查询等功能。

5、信息联网功能

ØKJ278人员管理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。

支持TCP/IP协议。

服务器/客户机模式：

服务器安装服务器端数据采集软件，任意相关部门可通过安装客户机软件浏览信息。

6、系统运行状态提示

Ø系统具有自诊断功能。

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。

Ø标识卡具有工作状态提示功能，可提醒用户工作是否正常。

7、操作权限管理功能

Ø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。

Ø系统中每次修改参数都必须用密码登录，并对操作项目、操作时间等自动记录在操作日志中，便于规范值班人员的日常操作。

当系统出现故障时，可以分析故障产生的原因。

8、与RS485接口的联接功能

KJ278矿用井下人员管理系统具有接入其他平台系统的功能，在矿方具有传输网络平台的前提下，能够提供标准485信号，并负责将其信号纳入光网络平台进行传输。

五、系统主要技术指标

1、KJ278-J数据通信接口

连接井下设备与监控室的计算机，完成通讯信号的转换和本安与非本安运行环境的隔离，具有结构简单、工作稳定可靠、传输速率高等特点。

技术指标：

防爆型式：

地面一般兼本质安全型。

1供电电源：

额定工作电压AC220V。

工作电流不大于60mA。

输入功率16W。

2　接口与计算机的传输通信口：

1）工作电压峰-峰值：

12～24V。

（双极性）

2）传输方式：

RS232，半双工。

3）传输速率：

4800bit/s。

4）最大传输距离：

5m。

3本安侧通信口：

1）工作电压峰-峰值：

5～14V。

（双极性）

2）工作电流峰值：

≤30mA

3）传输方式：

RS485，半双工，传输速率：

4800bit/s。

2、KJ278－F读卡分站：

以美国Ti公司MSP430系列的16位单片机为核心，集成当今最先进的微波芯片技术，并使用了国际先进的微带天线技术，使RFID的性能相比以往的技术得到了本质的改进，彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输等难题，同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短、防冲突能力差的致命弱点。

同时融合了：

1、加密计算与认证；2、使用频道隔离技术，多个设备互不干扰；3、先进的防碰撞技术，支持多标签读写等先进技术。

可在较大的范围内同时快速、可靠的识别许多无线标识卡，使其具有微功率、识别率高、高抗干扰性、稳定可靠等优点。

而且结构设计合理、体积小巧，非常便于安装和维护。

主要技术指标：

1.防爆型式：

矿用本质安全型。

2.额定工作电压：

DC18V。

3.工作电流：

≤120mA。

4.工作频率：

2.4GHz±0.08GHZ

5.接收距离：

分站接收标识卡信息的距离不小于40m。

6.并发识别数量：

不小于200个。

7.分站存储时间：

不小于2h。

8.最大位移速度：

不小于5m/s。

9.漏读率：

不大于10-4

10.传输方式：

RS485，半双工，传输速率：

4800bit/s。

11.传输距离：

不小于10km。

3、KJ278-K人员标识卡：

以美国Ti公司MSP430系列的16位单片机为核心的有源射频标识卡，采用本安电路设计,并具有微功率、稳定可靠等优点，体积小、便于携带。

主要技术指标：

KJ278-K（A）

目前在市场上的主流标识卡，简单实用，完全满足目前煤矿人员定位及管理使用

防爆型式：

矿用本质安全型。

1额定工作电压：

DC3V

2发射距离:

分站接收标识卡发射信息的距离不小于40米。

3发射频率：

2.4GHz±0.08GHz。

4电池使用寿命不小于24个月。

（实际使用时间可达2年以上）

5编码范围：

1-8000。

（可扩至16000）

KJ278-K（B）

标识卡具备报警功能，当井下人员遇到危险或发现紧急情况时，可使用标识卡向上报警。

同时系统可以通过分站连接的声光报警器进行区域报警。

防爆型式：

矿用本质安全型。

1额定工作电压：

DC3V

2发射距离:

分站接收标识卡发射信息的距离在开阔场地不小于40米。

3发射频率：

2.4GHz±0.08GHz。

4电池使用寿命不小于24个月。

（实际使用时间可达2年以上）

5编码范围：

1-8000。

（可扩至16000）

4、KDW660/19B矿用隔爆兼本质安全型电源箱：

主要技术指标：

1输入电压：

交流127V/380V/660V，频率：

50Hz；

2电压波动范围：

标称值的75%～110%；

3备用电池（电网停电时供电）:

工作时间：

不小于2小时（额定电流下，若带一个分站可10小时以上）；

输出参数

参数值

额定电压

18VDC

额定电流

500mA

源效应

≤5%

输出电压偏离值

≤5%

负载效应

≤5%

周期与随机偏移峰峰值

≤250mV

过流保护动作值

600mA

开路电压

19V

过压保护动作值

19V

短路电流

≤300mA

第二部分xxxx煤矿应用设计方案及报价

一、项目基本情况

根据贵方提供的矿井图纸及实际下井考察，该煤矿规模为年产150万吨。

目前井下人员分布位置主要集中在2个工作面，1个工程掘进，及变电室、溜煤眼、皮带巷、轨道巷等工作点，该矿属中型煤矿。

本着经济、实用、易扩充、易维护等基本条件，安装井下人员定位管理系统保障xxxx煤矿井下人员的安全生产。

二、方案设计遵循的原则

本着经济实用性、稳定性、易维护和可拓展性的五大原则为客户考虑，经设计制定本方案。

三、方案设计思想

（1）保证系统的稳定运行

系统采用通讯线缆与光纤相结合的方式，井下绞车场至调度室之间使用原有光纤，在有效利用矿方原有线缆的基础上，同时也有效的提高了整个系统的避雷性能，是系统能够安全稳定的长期运行。

（2）考虑系统易于升级、扩充

系统使用单独的通信电缆，并保留添加扩充分站的能力，同时留有备用电缆，以便日后随着煤矿扩产及巷道改变的进行，可以添加或移动监测分站。

（3）满足联网需求

本系统的信息由下而上逐级集中，可与监控主机所在集团公司局域网内的计算机联网，实现实时远程查看，做到对煤矿的安全生产状况进行综合性动态分析，实现资源的有机共享。

使煤炭企业实现井下人员科学化管理、自动化考勤，并可实时、动态的显示井下人员的分布及所在位置的时间，并可实现自动统计及报表，是领导决策信息化、经营管理现代化的得力助手，从而增强企业的市场竞争力，使煤矿企业的信息化进程实质性的跨上一个新台阶。

（4）站在客户角度设计考虑，满足需求的同时，系统可以更经济、实用

根据国家6210《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》的要求，并结合xxxx煤矿项目的具体情况，在方案设计时尽量本着满足客户要求和实现安全管理的角度，分站布局以重点目标为主，区域识别为辅的原则进行布点，尽可能的为用户降低投资成本，特设计出了一套经济，适用且实用的方案。

（5）安全保障

在经济适用的基础上，着重体现本系统应用后将对人员及车辆监测、管理、突发事件搜救能力的有力保障。

四、系统方案设计依据

AQ6210-2007煤矿井下作业人员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

五、项目设计介绍

该项目主要由地面设备和井下设备两部分组成

（1）地面设备：

主要包括监控计算机，KJ278－J数据传输接口，打印机，UPS电源，系统监控软件等组成。

经路由器等设备连成局域网，使领导干部在自己的办公室里就能全面了解矿井实时信息。

监控计算机2台（含备机1台），打印机1台、UPS电源1台、KJ278－J双机热备份数据传输接口1台

（2）井下设备：

根据对图纸的分析和下井实际考察，并在满足《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》的基本要求下，经过初步设计，我公司特将xxxx煤矿主要出入口、各主要采区工作面、及各人员活动区域设置了分站，并可在一定的区域内对井下作业人员和其他的移动车辆或设备进行有效识别和监控，在本着满足监测要求的前提下，为客户在设计时尽可能考虑降低投资，共设置20台读卡分站、10台矿用井下隔爆兼本安电源。

经过这样的设计，基本可以达到xxxx煤矿人员、车辆等移动目标的监测要求、且具备了系统日后维护、系统扩容的条件。

六、系统效果图：

七、人员定位设计安装位置表格

分站编号

安装位置

1

主斜井口

2

副斜井口

3

溜煤眼

4

2201抽水巷

5

2号回风巷

6

变电室

7

4号轨道巷

8

副斜井工程掘进

9

集中皮带巷

10

轨道巷拐点

11

4101瓦斯巷1

12

回风巷风桥

13

4101瓦斯巷2

14

集中材料巷风桥

15

4105尾巷

16

4105副巷

17

4105巷道

18

4105主巷

19

旧风井口

20

回风井口

八、成功案例

以下客户的矿井目前系统运行稳定、客户满意度较高，可做为中型矿井客户考察的参考案例。

●2010年1月，KJ278人员定位管理系统在云南鲁金圆满竣工！

●2009年12月，KJ278人员定位管理系统在贵州安义煤矿圆满竣工！

●2009年12月，KJ278人员定位管理系统在贵州大湾子煤矿圆满竣工！

●2009年11月，KJ278人员定位管理系统在云南大水暂煤矿圆满竣工！

●2009年11月，KJ278人员定位管理系统在云南老牛场煤矿圆满竣工！

●2009年10月，KJ278人员定位管理系统在云南煤炭湾煤矿圆满竣工！

●2009年9月，KJ278人员定位管理系统在贵州广木煤矿圆满竣工！

●2009年9月，KJ278人员定位管理系统在贵州前进煤矿圆满竣工！

●09年4月KJ278人员管理系统在伊宁市诺改土煤矿圆满竣工！

●09年5月KJ278人员管理系统新疆昭苏县灯塔牧场煤矿圆满竣工！

●09的6月KJ278人员管理系统新疆伊宁市哈尔墩乡煤矿圆满竣工！

。

。

。

。

。

。

。

九、项目报价表

序号

名称

型号规格（生产商）

使用

地点

数量

单价

（元）

合计

（元）

1

数据通讯接口

KJ278—J

监控室

1

2

读卡分站

KJ278—F

井下

20

3

矿用隔爆本质安全型电源箱

KDW660/19B

井下

10

4

矿用井下人员

管理系统软件

KJ278

监控室

1

5

人员标识卡

KJ278---K

井下

300

小计（元）

6

光端机

KTG119

井上

2

7

电源浪涌保护器

A6---42ONS---PR0

监控室

1

8

聚已烯通讯电缆

MHYVR4×1.5mm2

井下

10000m

9

聚已烯通讯电缆

MHYVR2×1.5mm2

井下

1000m

10

四通

JHH-4（慈溪）

井下

15

11

三通

JHH-3（慈溪）

井下

25

12

二通

JHH-2（慈溪）

井下

5

13

UPS电源

山特

调度室

1

14

监测主机

电脑（含22寸液晶显示器）

调度室

2

15

打印机

调度室

1

小计（元）

总计（元）

根据上述列表内统计，合同总金额计算如下：

一、设备总款额：

即：

（元人民币）

（大写）

二、指导安装服务费

设备总款额×%

即：

（）×%=（元人民币）

（大写）

三、税费

设备总款额×%

即：

（）×%=（元人民币）

（大写）

四、合同总款额=设备总款+指导安装服务费+税费

即：

++=（元人民币）

大写：

项目最终价格：

（人民币）

第三部分质量控制

品质管理是腾飞的翅膀，是企业的生命原动力。

严格的品质检验程序，先进的检测设备和训练有素的品质控制人员，保证了凯瑟“产品出厂合格率100%”质量目标的实现。

　　为保证产品质量，提高系统的可靠性，我们在系统设计、材料筛选、工艺制作、老化检测等各个阶段都严格遵守“高品质、高可靠性”的宗旨，精益求精。

一、电路板的生产

1、制板厂商的选择

全部选用通过国际标准ISO9001质量认证厂家。

对印制板的材质、铜材的导电性和附着力、过孔的电阻率、阻焊材料的导电率及印制板的翘曲度等提出严格要求。

2、电路板的焊接

全部采用多波峰焊技术，在焊接过程中注重焊锡的选择、板材的预热、波峰高程等。

另外，免清洗助焊剂的选用杜绝了助焊腐蚀及漏焊，保证了电路板的长期可靠性。

二、元器件的保证

产品质量的先决条件是元器件的质量。

采购部在长期的经营过程中，与国内外主要材料供应厂商建立起了长期稳定的业务关系，严把原材料关，主要元器件供应商要求通过ISO9001质量认证。

公司质控部对产品采用元器件厂家的选定有否决权，所有元器件的采购均须在质控部认可的厂家中进行。

所有元器件均须经质控部专人检验（抽检、全检）认可后，方可入库用于生产,对重要元器件要进行老化、筛选。

三、产品的生产

采用现代化管理手段并执行严格的生产工艺标准，设有专业调试工程师，工人上岗前均经过严格培训。

在生产的中间环节、设立检测、老化和淘汰的流程，避免出现成品检测困难的问题。

①生产前的准备

生产部接到销售部下达的任务通知书后，开始制订工程进度表、备料清单、结构设计图、工位设计、工位指导书及质量检测点。

②用料筛选

首先对关键元器件的供应商、品牌进行严格挑选,是保证新产品质量的基础。

③老化措施

我公司对所有外购部件在出厂前，都必须进行不同程度的老化试验。

四、生产过程的质控

对生产过程进行了全面的质量管理

●原材料、器件供应厂家的认可与控制、来料检验的控制。

●生产过程的控制（巡检，质量工程师），各道工序的控制（工序检）及其迅速、有效的信息传递网络，使生产处于受控状态。

●现场安装完毕后的质控验收。

五、产品的出厂检验

1、电源、接口、分站、标识卡调试完毕后，均进行工作稳定性测试，电源、接口、分站、标识卡根据出厂检验规范进行最终检验，合格后方可入库。

2、系统按企标规定的方法连接，连接后进行连续工作稳定性实验。

3、公司质检部按企标对系统技术指标和功能进行检验，合格后由质检部签字方可出厂。

4、系统出厂前进行技术存档工作。

六、产品的包装、运输及现场调试

1、公司对产品包装十分重视,内装专用包装材料及塑料发泡材料装箱，确保产品无损坏发送到现场。

2、产品运至现场后，工程师立即拆箱验货，安装、调试，保证产品如期为用户工作。

第四部分项目的实施、调试与验收

一、项目管理

成立一个以具有丰富工程经验、做过若干大工程的项目经理为核心的工程项目组，其中有软件、硬件、工程等专业工程师组成，专门负责本系统工程。

按照ISO-9000标准的基本要求和工程相关的设计规范，开展施工组织设计。

项目管理实行项目经理负责制，有项目经理统一管理并负责，项目组成员有项目经理分配任务并对各自的任务负责。

二、施工计划

1、施工准备：

1）计划文件和施工图纸齐全（包含总体布局图、电缆走线图、电缆进出口图、控制室平面图）并以审核批准；

2）施工人员准备就绪，并且熟悉图纸及有关资料，如工程特点、工作技术要求、施工质量标准等，可满足连续施工和阶段施工的要求；

3）施工所需设备、仪器、器材、材料、工具等准备就绪；可满足施工要求；矿方提供安全地点妥善存放所需设备；

4）施工区域具备供电装置，能保证施工用电。

应遵守用电规定。

在矿方指定的用电区域，如违反用电规定，产生的一切后果由施工方承担。

5）建议矿上对施工人员进行培训，以熟悉矿区的相关规章制度。

6）应对系统的用料，部件进行下列检查：

（1）、按