RSView Supervisory Edition在濟(jì)鋼高

分類：技術(shù)教程日期：2007-10-27 00:00:00

　　KJ157人員管理系統(tǒng)
　　
　　一、產(chǎn)品介紹
　　
　　1、產(chǎn)品概述
　　
　　煤礦井下人員跟蹤定位管理系統(tǒng)是集計算機軟硬件、信息采集處理、無線數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊、自動控制等技術(shù)多學(xué)科綜合應(yīng)用為一體的自動識別信息技術(shù)產(chǎn)品，該產(chǎn)品是通過對坑道遠(yuǎn)距離移動目標(biāo)進(jìn)行非接觸式信息采集處理，實現(xiàn)對人車物在不同狀態(tài)（移動靜止）下的自動識別從而實現(xiàn)目標(biāo)的自動化管理。
　　
　　該產(chǎn)品集成了技術(shù)含量很高的射頻識別技術(shù)，并采用跳頻點或者固定頻點頻率實現(xiàn)可靠的半雙工通信，分站設(shè)備和無源本質(zhì)安全型標(biāo)識卡采用全新的嵌入式微處理器和嵌入式軟件進(jìn)行設(shè)計，具有隔爆兼本質(zhì)安全型設(shè)計系統(tǒng)作用距離遠(yuǎn)、可任意調(diào)整系統(tǒng)的識別范圍、識別無“盲區(qū)”、信號穿透力強、安全保密性能高、對人體無電磁污染、環(huán)境適應(yīng)性強可、同時識別眾多目標(biāo)、便于網(wǎng)絡(luò)連接等性能優(yōu)點，目前這種嶄新的信息采集、存貯、傳遞和處理技術(shù)，已迅速得到國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注，它將為煤礦井下人員定位跟蹤管理起非常重要的作用。
　　
　　該產(chǎn)品是“杰訊電子”公司在總結(jié)射頻識別技術(shù)（RFID）的基礎(chǔ)上結(jié)合煤礦井下安全生產(chǎn)的特點，通過自身的技術(shù)力量，在我公司遠(yuǎn)距離射頻識別技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)品專利產(chǎn)品的基礎(chǔ)上開發(fā)成功的高新技術(shù)產(chǎn)品，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)信息技術(shù)領(lǐng)域的一項空白。該系統(tǒng)產(chǎn)品已根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)要求和安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行獨立設(shè)計，完全可以滿足煤礦井下人員跟蹤定位的自動化管理要求。同時可充分利用礦井已有煤礦監(jiān)控系統(tǒng)平臺資源聯(lián)網(wǎng)運行，有效節(jié)約投資。
　　
　　2、產(chǎn)品組成及其功能
　　
　　該產(chǎn)品由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成，其中軟件系統(tǒng)包括應(yīng)用軟件和嵌入式軟件兩部分組成，用于完成信息采集、識別、加工及其傳輸，由這兩部分軟件共同支撐著整個系統(tǒng)的運行。硬件系統(tǒng)由井下分站設(shè)備，天線、閱讀器和標(biāo)識卡組成，用于完成信息采集和識別，從而實現(xiàn)預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和信息化管理目標(biāo)。其中硬件系統(tǒng)包括：
　　
　　井下分站設(shè)備：由讀卡器、通訊板、隔爆兼本安電源、備用電池、嵌入式軟件組成。其主要功能是完成對人員標(biāo)識卡輸出信號的采集、處理、與地面計算機的雙向通訊及供電等。
　　
　　天線：用于發(fā)射無線電信號以激活無源標(biāo)識卡和接收無源標(biāo)識卡發(fā)出的無線電信號。
　　
　　標(biāo)識卡：由處理器、存儲器、卡內(nèi)天線、調(diào)制解調(diào)電路組成。其工作在 902～928MHz 頻點上，半雙工通信。作用：無源標(biāo)識卡平時處于睡眠狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)工作區(qū)后，被天線發(fā)出的無線電信號激活，發(fā)射出唯一的加密識別碼無線電信號。閱讀器天線發(fā)出的無線電信號為無源標(biāo)識卡正常工作和發(fā)射 902～828MHz 的電磁波提供能量。
　　
　　數(shù)據(jù)傳輸接口：主要由本安電源、單片機、信號轉(zhuǎn)換及信號放大組成，完成通訊信號的轉(zhuǎn)換和本安與非本安運行環(huán)境的隔離。
　　
　　人員定位管理軟件：用戶管理、基本設(shè)定、資料管理、考勤管理、安檢管理、設(shè)備點檢、數(shù)據(jù)讀取工具、數(shù)據(jù)查詢、日志查詢、地圖編輯、數(shù)據(jù)備份（自動備份）、使用幫助等。實現(xiàn)對井下人員的跟蹤定位信息的采集、分析處理、實時顯示、數(shù)據(jù)庫存儲、報表打印等功能。
　　
　　3、系統(tǒng)構(gòu)成簡圖
　　
　　

　　
　　計算機,KJJ60數(shù)據(jù)傳輸接口,KJF97.1井下分站,KJF97.2天線,KGE50信息化頭盔.
　　
　　4、系統(tǒng)工作原理
　　
　　 KJF97.1井下分站設(shè)備的讀卡器將超高頻的查詢載波信號經(jīng)天線向外發(fā)送；隨身攜帶的無源標(biāo)識卡進(jìn)入高頻的天線工作區(qū)域后被激活（未進(jìn)入天線工作區(qū)域標(biāo)識卡不工作），把射頻信號轉(zhuǎn)換成電能量同時將載有目標(biāo)識別碼的信息反射回讀卡器；天線接收到標(biāo)識卡發(fā)來的載波信號，經(jīng)分站讀卡器接收處理后，提取出目標(biāo)識別碼，并經(jīng)讀卡器到通訊板送至地面計算機，完成預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能，從而實現(xiàn)目標(biāo)的自動化管理。隔爆電源及備用電池完成供電、斷電、短路保護(hù)功能。
　　
　　5、主要技術(shù)指標(biāo)
　　
　　● 分站電源：AC127V
　　● 功耗：<12W
　　● 工作頻率：902～928MHz
　　● 數(shù)據(jù)傳輸接口：本安異步半雙工RS485信號，傳輸距離不小于10千米。
　　● 工作溫度： -20℃～+55℃
　　● 識別區(qū)域：≮5m(1m-10m可調(diào))
　　● 隔爆兼本質(zhì)安全型
　　
　　6、主要性能指標(biāo)
　　
　　● 識別距離不小于5米，識別距離10米可調(diào)。
　　● 能可靠識別快速移動目標(biāo)。
　　● 可同時識別多張不同號碼的射頻卡。
　　● 無對人體傷害電磁污染。
　　● 識別區(qū)域無方向性、無盲區(qū)。
　　● 信號穿透力和繞射力強。
　　● 信息的安全性和保密性能高。
　　● 集成度高、兼容性好、通信簡單快捷。
　　● 性價比高，便于安裝和維護(hù)。
　　
　　7、與其它產(chǎn)品相比較的優(yōu)點
　　
　　● 擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和自有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
　　● 遠(yuǎn)距離識別，無需將標(biāo)識卡靠近讀卡設(shè)備讀卡。
　　● 標(biāo)識卡攜帶方便。
　　● 系統(tǒng)的正常工作不受環(huán)境變化的影響，保證在惡劣環(huán)境下24小時能夠連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。
　　● 系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定可靠誤碼率幾乎為0。
　　● 具有信息防沖撞功能，可同時識別多個標(biāo)識卡。
　　● 信號穿透力和繞射力強，系統(tǒng)識別標(biāo)識卡可做到無方向性。
　　● 識別距離不小于5米，最大可到10米，且識別距離1~10米可以調(diào)整。
　　● 無對人體傷害的微波電磁污染，信息的安全性和保密性能高。
　　● 可靠識別快速移動目標(biāo)（即射頻卡）。
　　●標(biāo)識卡的壽命周期可超過10年。
　　● 系統(tǒng)安裝維護(hù)方便。
　　
　　8、產(chǎn)品證書
　　
　　KJF97.1隔爆兼本安型動態(tài)目標(biāo)識別器及無源標(biāo)識卡執(zhí)行如下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：Q/JX001.2-2006
　　KJF97.1隔爆兼本安型工作站礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書編號：200610852。
　　KJF97.1隔爆兼本安型工作站防爆合格證號：2062994。
　　KJF97.2隔爆兼本安型天線礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書編號：200610851。
　　KJF97.2隔爆兼本安型天線防爆合格證號：2064131。
　　KGE50無源標(biāo)識卡煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書編號：200610853。
　　KGE50無源標(biāo)識卡防爆合格證號：2064132。
　　KJJ60數(shù)據(jù)傳輸接口煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書編號：200610850。
　　KJJ60數(shù)據(jù)傳輸接口防爆合格證號：2064130。
　　KJ157井下人員管理系統(tǒng)礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書編號：200610849。
　　KJ157井下人員管理系統(tǒng)防爆合格證號：2064170。
　　
　　二、礦井人員定位跟蹤管理系統(tǒng)技術(shù)方案
　　
　　1、系統(tǒng)設(shè)計原則
　　
　　 ● 實現(xiàn)煤礦井下作業(yè)人員進(jìn)出的有效識別和監(jiān)測監(jiān)控，使管理系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動化”，實現(xiàn)數(shù)字礦山的目標(biāo)。
　　
　　 ● 為煤礦管理人員提供人員進(jìn)出限制、考勤作業(yè)、監(jiān)測監(jiān)控等多方面的管理信息，一旦發(fā)生安全事故通過該系統(tǒng)立刻可以知道該作業(yè)面工作人員及其數(shù)量，保證搶險救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運作。
　　
　　 ● 系統(tǒng)設(shè)計的安全性、可擴容性、易維護(hù)性和易操作性。
　　
　　2、系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)
　　
　　 1) GB3836.1/ GB3836.2/ GB3836.4
　　
　　 2) MT209-1990《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求》
　　
　　 3) Q/JX001.2-2006《萊蕪市杰訊電子有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》
　　
　　3、系統(tǒng)設(shè)計特點
　　
　　 1) 高度自動化。系統(tǒng)能自動檢測井下坑道人員經(jīng)過該監(jiān)測點的時間、地點信息，并自動實現(xiàn)對人員的考勤作業(yè)、統(tǒng)計及監(jiān)測管理。
　　
　　 2) 先進(jìn)的通信系統(tǒng)。安裝在煤礦井下各通道的無線信息采集設(shè)備，實時將采集到的信息傳送到井下專用處理傳輸分站，并通過井下現(xiàn)場總線（RS485或光纖）實時向地面的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳送相關(guān)人員通過的數(shù)據(jù)，整個過程無需人為干預(yù)。
　　
　　 3) 完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與信息查詢軟件。系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括工人通過坑道的信息采集和統(tǒng)計分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位的服務(wù)。
　　
　　 4)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠性設(shè)計。系統(tǒng)產(chǎn)品采用坑道壁掛式設(shè)計，保證系統(tǒng)在惡劣的環(huán)境下能連續(xù)正常運轉(zhuǎn)，并提供斷電后2小時以上供電電源。
　　
　　 5) 完善的異常情況（包括無卡非法進(jìn)入、無效卡、失效卡、黑名單卡進(jìn)入）報警呼叫系統(tǒng)配置。
　　
　　4、系統(tǒng)設(shè)計方案
　　
　　本系統(tǒng)遵循“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則，按準(zhǔn)許上崗人員和班組實行“一人一卡”制，該標(biāo)識卡可視為“上崗證”或“坑道準(zhǔn)入證”具體方案：
　　
　　1) 煤礦生產(chǎn)單位在井下坑道、作業(yè)面的交叉道口安裝井下分站設(shè)備。
　　
　　2) 煤礦生產(chǎn)單位向下井工作人員頒發(fā)信息化頭盔（標(biāo)識卡與安全帽結(jié)合一體）。
　　
　　3) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄該標(biāo)識卡所對應(yīng)人員的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務(wù)、本人照片、過敏史、有效期等基本信息。
　　
　　4) 生產(chǎn)單位對該標(biāo)識卡進(jìn)行授權(quán)后即生效。授權(quán)范圍包括：該員工可以準(zhǔn)入的坑道或作業(yè)面。為防止無關(guān)人員和非法人員進(jìn)入坑道或作業(yè)面，系統(tǒng)設(shè)置該卡準(zhǔn)入坑道或作業(yè)面的時效管理模塊及卡的失效、報失等。
　　
　　5) 進(jìn)入坑道的工作人員必須隨身帶好信息化頭盔，當(dāng)持卡人員經(jīng)過設(shè)置識別系統(tǒng)的地點時被系統(tǒng)識別，系統(tǒng)將讀取該卡號信息，通過系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，將持卡人通過的地點、時間等資料傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；如果采集的卡號無效、或進(jìn)入限制通道，系統(tǒng)將自動報警，監(jiān)控中心值班人員接到報警信號，立即執(zhí)行相關(guān)安全工作管理程序。
　　
　　6) 坑道一旦發(fā)生安全事故，監(jiān)控中心在第一時間內(nèi)可以知道被困人員的基本情況，便于事故救助工作的開展。
　　
　　7) 系統(tǒng)可自動生成考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理等方面的報表資料，提高管理效益。
　　
　　5、系統(tǒng)的基本構(gòu)成及組件的功能
　　
　　KJF97.1工作站（井下分站設(shè)備）：
　　
　　井下分站設(shè)備由讀卡器、通訊板、隔爆電源備用電池、嵌入式軟件、天線和射頻電纜，以及礦用阻燃電源電纜、礦用阻燃雙絞線通信電纜、接線盒等組成。其中隔爆電源接入AC127V，為分站工作提供電源；讀卡器是完成對人員通行信息的采集、處理；通訊板是采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存等待計算機的命令讀取數(shù)據(jù)，將RS232信息轉(zhuǎn)換為RS485信息。接受上位機的輪循訪問并向上位機傳送所采集到的人員編碼信息；不間斷電源是停電后提供2小時以上的供電電源（設(shè)計的蓄電池為2.2安時）；礦用阻燃電源電纜主要是為分站的隔爆腔提供井下AC127V電源；礦用阻燃雙絞線通信電纜主要是完成井下網(wǎng)絡(luò)的連接，為現(xiàn)場RS485或光纖方式。
　　
　　地面設(shè)備：
　　
　　地面人員監(jiān)測管理部分由數(shù)據(jù)傳輸接口、HUB、監(jiān)控主機（含監(jiān)控管理軟件）、UPS電源、打印機、網(wǎng)絡(luò)終端、防雷設(shè)備等組成。其中數(shù)據(jù)傳輸接口是將井下的RS485（或光纖信號）轉(zhuǎn)換為監(jiān)控計算機RS232串口信號；監(jiān)控計算機（含人員監(jiān)測管理軟件）及數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對信息的自動化管理目標(biāo)，在計算機屏幕上直觀動態(tài)顯示井下人員的分布情況，使管理層一目了然；UPS電源主要為了在交流電源停電后繼續(xù)維持系統(tǒng)設(shè)備正常運行；打印機主要用來打印機人員監(jiān)測管理報表；網(wǎng)絡(luò)終端主要是人員監(jiān)測信息的網(wǎng)上共享。
　　
　　6、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成示意圖
　　
　　

　　
　　7、系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
　　
　　地面監(jiān)控軟件：
　　
　　系統(tǒng)容量：不小于32臺分站
　　通訊方式：RS485（或光纖）
　　傳輸波特率：1200bps
　　通訊距離：不小于10Km
　　巡檢周期：小于30S
　　處理內(nèi)容：煤礦井下人員定位跟蹤管理
　　網(wǎng)絡(luò)平臺：以太網(wǎng)
　　操作系統(tǒng)：WIN2000/XP
　　數(shù)據(jù)庫：SQL SERVER 2000
　　
　　數(shù)據(jù)傳輸接口：
　　
　　電源電壓： 220VAC/50Hz
　　通訊方式：RS485
　　傳輸波特率：1200bps
　　通訊距離：10Km
　　與計算機通訊：RS232
　　隔離電壓:≥1500V
　　防爆型式：礦用本質(zhì)安全型
　　KJF97.1工作站（井下分站）：
　　輸入電壓： 127 VAC
　　工作頻率：902～928MHz
　　工作溫度：-20℃～+55℃
　　識別區(qū)域：≮5m(1m-10m可調(diào))
　　1秒同時識別井下人員通過數(shù)量：20個
　　通訊方式：RS485（或光纖）
　　傳輸波特率：1200bps
　　通訊距離：不小于10Km
　　備用電源：斷電后可連續(xù)工作2小時以上
　　防爆型式：隔爆兼本安型
　　
　　三、系統(tǒng)特點
　　
　　1. 體積小，安裝方便，并采用了無源RFID無源電子標(biāo)簽。
　　
　　本系統(tǒng)完全按照“煤安”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，并對天線部分進(jìn)行適應(yīng)化改進(jìn)，采用無源電子標(biāo)簽設(shè)計制造信息化頭盔，這在國內(nèi)外還屬首創(chuàng)，此信息化頭盔使人員監(jiān)測系統(tǒng)更加方便和靈活。
　　
　　2.完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與信息查詢軟件：
　　
　　系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括工人通過坑道的信息采集和統(tǒng)計分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位的服務(wù)。
　　
　　3.高度自動化：
　　
　　本系統(tǒng)采用RFID(射頻識別)技術(shù)研發(fā)而成，它不僅能實現(xiàn)對人員的安全控制、考勤的監(jiān)測，同時也可以實現(xiàn)對物體的運動軌跡的監(jiān)測、區(qū)域的進(jìn)入許可，特別是對危險及重要場所的監(jiān)控，人員的運行軌跡、危險場所的禁入、警告等。
　　
　　4.采用了可選擇的兩種通訊方式：
　　
　　本系統(tǒng)考慮到不同使用單位的要求有差異，在讀寫器內(nèi)部的微處理單元增加了存貯功能。在PC機與讀寫器的通訊上可以有兩種可選擇模式：一種是光纖傳輸模式，讀寫器接收到目標(biāo)信號，經(jīng)處理后直接傳輸?shù)絇C機；另一種是RS485半雙工通訊模式，讀寫器收到目標(biāo)信號后，經(jīng)內(nèi)部微處理器識別后，暫時緩存起來，后通過RS485半雙工方式傳輸給PC機。組網(wǎng)方式靈活，可以適用于多種環(huán)境。
　　
　　5.完善的異常情況（包括無卡非法進(jìn)入、無效卡、失效卡、黑名單卡進(jìn)入）報警呼叫系統(tǒng)配置。
　　
　　四、系統(tǒng)功能
　　
　　1. 顯示、查詢井下情況：
　　
　　任一時間井下或某個地點人數(shù)，及每個人的身份；
　　查詢一個或多個人現(xiàn)在的實際位置及某個人在任一時間的活動軌跡；
　　查詢有關(guān)人員在任一地點的到達(dá)、離開時間和總工作時間等等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員（如：瓦斯監(jiān)測人員、安全監(jiān)測人員及管理人員等）是否按照規(guī)定的時間、地點的進(jìn)行各項檢查工作，減少事故發(fā)生因素；
　　對某些危險及重要場所的禁入、警告；
　　可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享,對多個用戶通過權(quán)限設(shè)置,可查看權(quán)限內(nèi)信息；
　　具備考勤功能,可查詢一個或多個人每天入井次數(shù),在井下工作時間等；
　　
　　2. 隨時查看井下人員在坑道內(nèi)的實時動態(tài)分布，根據(jù)井下的實際情況制作相應(yīng)的動態(tài)圖，使井下人員分布情況一目了然；
　　3. 遇突發(fā)事故,可隨時查詢事故區(qū)域的人員分布及人員身份,能及時調(diào)動相關(guān)人員處理事故及撤離,可為搶險救災(zāi)提供準(zhǔn)確資料。
　　
　　4. 搶險時更準(zhǔn)確快速識別遇險人員具體地點和位置，提高搶險效率和救護(hù)效果。
　　
　　五、總結(jié)
　　
　　將射頻卡識別技術(shù)應(yīng)用于井下人員管理系統(tǒng)，是通過建立一個完整、靈活和實時的井下人員管理系統(tǒng)，包括井下作業(yè)工人的計劃安排、工人進(jìn)出巷道的權(quán)限管理、巷道人員分布、作業(yè)工人資料、安全物資流動等進(jìn)行管理，來實現(xiàn)井下管理信息化，同時提高礦井開采生產(chǎn)管理和作業(yè)安全的水平。這種智能化監(jiān)控系統(tǒng)是以礦井安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，射頻識別模塊（RFID）為主要設(shè)備，有線通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，監(jiān)管中心的PC為中樞的新型智能化計算機管理系統(tǒng)，綜合運用了多種通信技術(shù)，突破了傳統(tǒng)礦井安全管理模式，是礦井安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的新趨勢。