一．應(yīng)用背景
隨著國家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)工作的重視程度日益提高，現(xiàn)有煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)設(shè)備技術(shù)上的不足和缺陷也逐漸顯現(xiàn)出來，已經(jīng)影響到煤礦安全工作的正常開展。針對(duì)這些情況，陸續(xù)推出了針對(duì)不同用戶和安全監(jiān)管部門的煤礦安全解決方案，同時(shí)跟相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)廠家開展深層次的合作，共同開發(fā)與之配套的監(jiān)控軟件平臺(tái)，為煤礦以及其他行業(yè)的安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)就是其中之一。
二．產(chǎn)品概述
礦山井下人員定位管理系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、自動(dòng)化控制等多技術(shù)、多學(xué)科綜合應(yīng)用為一體的自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)品。該產(chǎn)品通過對(duì)礦山坑道內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)，非接觸式的遠(yuǎn)距離自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、處理、實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車、物等移動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的自動(dòng)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的自動(dòng)化管理，概括如下：
◆ 礦山井下人員定位跟蹤系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的準(zhǔn)確識(shí)讀
· 井下總線和井上網(wǎng)絡(luò)形成聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
· 軟件實(shí)現(xiàn)人員監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析、查詢及其它管理功能
◆ 實(shí)現(xiàn)人員安全監(jiān)控和礦山數(shù)字信息化
· 下井人員情況監(jiān)控和定位
· 應(yīng)急救援、事故調(diào)查和安全管理
· 礦山數(shù)字信息化
該產(chǎn)品是結(jié)合煤礦井下安全生產(chǎn)的特點(diǎn)及RFIO技術(shù)的特性，通過自身技術(shù)力量設(shè)計(jì)并生產(chǎn)制造的適用于煤礦使用且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能定位設(shè)備，整套系統(tǒng)的軟件平臺(tái)以紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件為基礎(chǔ)。具有隔爆安全設(shè)計(jì)，系統(tǒng)作用距離遠(yuǎn)、可根據(jù)需要調(diào)整系統(tǒng)的識(shí)別范圍、識(shí)別無盲區(qū)、信號(hào)穿透力強(qiáng)、安全保密性能高、對(duì)人體無電磁污染、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、可同時(shí)識(shí)別眾多目標(biāo)、便于網(wǎng)絡(luò)連接等性能優(yōu)點(diǎn)。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，對(duì)煤礦井下人員定位跟蹤管理有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
GPRS 是通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM 系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA 幀結(jié)構(gòu)，這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。GPRS 理論帶寬可達(dá)171.2Kb/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在10~70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 連接，可以用于INTERNET 連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。
GPRS 是一種新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動(dòng)用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術(shù)，每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道，同一無線信道又可以由多個(gè)用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。GPRS 移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)有很大的應(yīng)用范圍，幾乎所有中低速率的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)都可以應(yīng)用，如城市配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、自來水、煤氣管道自動(dòng)化、商業(yè)POS 機(jī)、INTERNET 接入、個(gè)人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
應(yīng)用軟件使用的是紫金橋組態(tài)軟件，該公司是一家多年專業(yè)從事工控組態(tài)軟件和企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫開發(fā)和應(yīng)用的高科技公司。公司自助研發(fā)的“紫金橋”系列組態(tài)軟件和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)目前已經(jīng)推出3.6版本，它們?cè)O(shè)計(jì)起點(diǎn)高、適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用面廣，已經(jīng)在國家“九五”項(xiàng)目、國家“863”計(jì)劃、CIMS示范工程中發(fā)揮了重要作用。軟件的安全性、穩(wěn)定性和先進(jìn)性都達(dá)到或超過了國內(nèi)外同類軟件的水平。價(jià)格與國內(nèi)外同類軟件相比更是有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石化、煉油、冶金、電力、化工、汽車、環(huán)保、時(shí)政、交通、智能樓宇、水利等諸多行業(yè)。這次在井下人員定位管理系統(tǒng)中的應(yīng)用不但充分利用了紫金橋組態(tài)軟件在其他行業(yè)應(yīng)用的成熟經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)有針對(duì)性地開發(fā)了很多新的功能，以滿足煤礦安全工作的特殊需求。在上級(jí)部門組織的評(píng)審和驗(yàn)收中得到了很高的評(píng)價(jià)，為整套系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和功能拓展提供了可信賴的基礎(chǔ)軟件平臺(tái)。
三．產(chǎn)品組成及其功能
整個(gè)產(chǎn)品由井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和地面安全監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)構(gòu)成。
井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由智能定位器和射頻安全卡兩部分組成，具有如下特點(diǎn)：
◆ 帶有射頻安全卡的對(duì)象經(jīng)過智能定位器時(shí)即被自動(dòng)識(shí)別和讀取
◆ 遠(yuǎn)距離、多卡同時(shí)、完全自動(dòng)讀取
◆ 礦用智能定位器可通過GPRS/CDMA聯(lián)網(wǎng)組成多點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)并進(jìn)行定位
GPRS DTU可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)把只能定位器的數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)中心去。
礦用智能定位器
◆ 整體置于防爆殼內(nèi)
◆ 通過RFID模塊實(shí)現(xiàn)讀取
◆ 通過控制板實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)過濾、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、通訊、聯(lián)網(wǎng)
◆ 485接口/可選光纖接口
◆ 礦用智能定位器可通過GPRS/CDMA聯(lián)網(wǎng)組成多點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)并進(jìn)行定位
在所有重要監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝礦用智能定位器，當(dāng)攜帶有射頻安全卡的井下工作人員經(jīng)過監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別人員信息，同時(shí)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至地面這安全監(jiān)測(cè)中心。一旦發(fā)生事故，可迅速查詢被困人員最后出現(xiàn)的地點(diǎn)及時(shí)間信息。
有源智能定位器（KJF89型井下讀卡分站）
★
★ 支持多標(biāo)簽，6S內(nèi)可讀出100個(gè)
有源射頻安全卡（KGE45型礦用有源標(biāo)識(shí)卡）
★
★ 標(biāo)簽電池可更換
★人員隨意攜帶
★可以和礦燈結(jié)合使用
3.產(chǎn)品特點(diǎn)
◆ 識(shí)別必能突出
◆ 貼近當(dāng)前煤礦需求
◆ 便于井下接入和聯(lián)網(wǎng)
◆ 具有智能過濾算法
◆ 強(qiáng)大靈活的通訊功能和控制指令
◆ 完備的應(yīng)用軟件：統(tǒng)計(jì)、查詢、分析
- 結(jié)合煤礦應(yīng)用：安全、穩(wěn)定、可靠
4.產(chǎn)品應(yīng)用
應(yīng)用求援生產(chǎn)管理安全管理
★人員定位
★生產(chǎn)人員考勤
★安全負(fù)責(zé)人考勤
★設(shè)備管理，定位調(diào)度
★人員實(shí)時(shí)監(jiān)控
★證卡綜合管理
- 網(wǎng)絡(luò)信息化監(jiān)管體系
其它應(yīng)用
◆ 在人員、設(shè)備識(shí)讀基礎(chǔ)上形成監(jiān)控系統(tǒng)
◆ 形成專家?guī)煜到y(tǒng)，相關(guān)查詢、統(tǒng)計(jì)、分析
◆ 和其它系統(tǒng)結(jié)合、實(shí)現(xiàn)煤礦管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化
５.更多煤礦應(yīng)用和服務(wù)
總結(jié)：此井下人員定位系統(tǒng)已經(jīng)于近期通過國家相關(guān)安全主管部門驗(yàn)收，取得“煤安”認(rèn)證，并已經(jīng)在部分煤礦推廣應(yīng)用，為煤礦安全生產(chǎn)提供了良好的技術(shù)保障，為煤礦生產(chǎn)第一線的工人撐起了高科技的防護(hù)傘。以此為契機(jī)，紫金橋軟件在煤炭行業(yè)的應(yīng)用將進(jìn)一步拓展和延伸，為國民經(jīng)濟(jì)能源支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。
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