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1KJ251人员定位系统设计方案一、前言KJ251矿井人员定位管理系统是为了满足煤矿对入井人员适时定位管理而专门开发的产品。系统采用先进的远距离无线射频识别技术和远程通讯技术，由地面管理计算机及软件、人员定位分站、人员标识卡及读卡器等组成。可实现对矿井入井人员的实时跟踪定位、移动目标监测查询、轨迹回放、考勤统计、报表查询等功能。KJ251人员定位系统充分利用矿井安全监控系统平台，无须重复布线，仅需增加相应的人员跟踪定位无线数据采集基站、无线编码发射器、人员跟踪定位处理软件即可实现。系统具有无须重复布线，节约投资；使用维护工作量小，维护费用低；采用的无线通信技术成熟、覆盖范围大、功耗低等特点。新型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统，能够清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹，可为事故抢险提供科学依据。同时，也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行考勤管理。主要功能特点：1)井下人员实时动态跟踪监测，位置自动显示；2)井下人员在指定时间段所处区域及运动轨迹回放；3)实时查询、打印当前井下人员数量及分布情况；4)可对事故现场被埋人员进行搜寻和定位，以便及时救护；5)入井人员的考勤、统计、存储、打印；6)系统监控主机、全面预装WIN98/2000操作系统和最新版的监控软件；7)监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和键盘均可操作。全面支持实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等；8)屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编制，直至屏幕显示满为止；9)系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运行，使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表；10)可以在地面中心站连续集中监测处理64台人员定位分站，监测处理人员65535人；211)监控软件具有很强的作图能力，并提供有相应的图形库，操作员可在不间断监测的同时，容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改；12)权限管理下的人员监测信息局域网资源共享；13)方便与KJ90煤矿监控系统联网集成；14)监控分站设计了就地初始化功能，可存储地面中心站对该监控分站的地址等设置，当通讯电缆出现砸断、短路等严重故障时，造成地面中心站与之失去联系时，监控分站仍能独立工作，存储人员监测数据，且不影响其它监控分站的正常工作；15)人员分站设计有高可靠性的保护电路和程序纠错功能，在分站出现故障时，可在极短的时间内自动复位并重新启动单片机投入运行；16)在人员分站电路设计时，对所有与外界联系的输入输出电路部分增加了安全栅隔离电路及保护电路，以防误接线或线路信号异常等外界因素对分站造成的损害，使得监控分站的可靠性得以进一步提高；17)分站具有就地汉字液晶显示人员编码和日历时钟功能，可用遥控器进行记录查询；18)可以RS485或DPSK方式与地面系统监控主机进行双向通讯；19)无线人员编码发射器采用低功耗设计，重量轻，无须外部电源，有多种携带方式供选择。二、人员管理系统组成人员管理系统主要由监控计算机、系统软件KJ251、人员定位分站KJ251-F8、读卡器KJF210、人员标识卡（KGE116C、KGE116D）、电源避雷器KHD90、信号避雷器KHX90和传输接口KJJ46等组成。监控主机：负责整个系统设备及人员检测数据的管理、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。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。人员定位分站：通过与读卡器的有线通讯，实时获取人员编码数据（可本地显示）。读卡器：接收标识卡发出的无线人员编码信号。人员标识卡：承载唯一的人员编码信息，当被无线信号激活后，将编码数据发送给读卡器。人员标识卡有矿帽式、矿灯式、胸卡、腰卡等四种方式可选。根据系统在煤矿的现场使用情况反馈，便于对人员标识卡的管理，本方案推荐选用矿帽式人员标识卡，用户也可根据实际需要进行选择。3设备布置示意图三、系统的工作原理人员随身携带的标识卡进入读卡器工作区域被激活后（未进入读卡器工作区域标识卡不工作---处于休眠状态），即将人员编码加密信息发射出去；读卡器接收到标识卡发来的无线信号，经分站接收处理后，提取出人员编码相关信息，经数据传输接口送至地面监控计算机，完成矿井人员自动跟踪定位管理和考勤。分站工作原理如图：4四、系统主要功能特点1、对井下人员可实时跟踪监测，位置自动显示。2、可实时跟踪查询、打印当前及某时间段井下人员数量、活动轨迹及分布情况。3、在人员出、入井口设置检卡器，用于检测入井人员标识卡的完好性以及每位下井人员携带1张卡唯一性检测功能。4、目标识别器和标识卡具有完全独立的发射与接收部件，其核心技术均由嵌入式微处理器和嵌入式软件组成。5、标识卡采用高级嵌入式微处理器，在嵌入式软件的控制下，实现睡眠、唤醒、解码、编码、通信及信息碰撞处理等功能。6、标识卡超低能耗设计，并采用间歇式工作方式，可使用3年以上。7、系统能方便实现识别范围的调整，识别距离0-200米可调。8、系统能可靠识别静态或≤100Km/h的高速移动目标。9、单台目标识别器可瞬间同时识别200个以上的人员标识卡。乘车出入的工作人员无需下车，在车辆进入监测区域后，就可自动完成人员定位及考勤功能。10、识别区域无方向性、无盲区，对人体没有伤害。11、井下人员跟踪定位分站与地面中心站失去联系时，分站仍能独立工作，自动存储人员监测数据，当通讯恢复后监控主机可提取数据自动完成数据修复。12、系统在进行实时数据采集时，可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等。13、系统中心站及网络终端可以联网运行,使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息，查询各类数据报表。14、门禁功能。根据需要在煤矿井下限制员工进入特殊区域。如果有未经许可人员接近该区域可发出声光报警信号，同时地面监控主机也会发出报警信号。15、报警功能。可以对下井人员限制出入时间及地点，如果超过授权时间或进入未经授权的地点都会触发报警设备发出警示，以便控制人员迅速做出反映，采取5安全措施。16、系统可自动生成人员信息数据库，实现考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效益。17、矿井一旦发生安全事故，监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况，便于事故救助工作的开展。18、系统具有人员活动轨迹再现功能。五、系统软件说明系统软件为煤炭科学研究总院重庆分院自主开发。采用目前先进VC.net开发平台开发，结合功能强大的SQLSERVER数据库。基于B/S结构的网络监控软件，可通过IE浏览器即可在网络上浏览、查询、打印矿井人员定位及考勤管理等相关信息。软件共分为十大功能模块，具体功能如下：1、图形显示功能：提供丰富的表示方式。系统图采用SVG矢量图形格式，支持界面无闪烁刷新，无极放大和缩小，具备任意漫游功能。根据图形的局部细化可以知道矿井巷道分布，各巷道的人员分布，人员的滞留时间。直观的显示设备的通讯状况。当有人员超时或通讯异常时动态模拟图实现不同的图形符号闪烁显示（同时系统会自动声光报警），并有详细的报表描述，根据矿方需要可以自动进行语音报警。如果矿方具有短信发送平台，系统软件可以根据用户要求设置短信报警。西山煤电屯兰矿KJ251人员定位考勤管理系统案例6晋煤集团凤凰山矿KJ251人员定位考勤管理系统案例2、人员跟踪功能：该功能是本套系统定位部分的核心功能，使用本功能可以实时跟踪到特定人员的当前井下位置，当天上班途经的地点和时间，在各位置的滞留时间，并可对其运行轨迹在巷道分布图上进行形象直观的回放。使用该功能可以对特定人员进行迅速定位，核查相关领导是否进行了跟班作业，监督特殊工种；对于井下特定位置财物遗失和损坏可以圈定相关责任人；事故发生时，可以迅速确定相关遇险人员的数量，最近出现位置和时间，为事故抢险提供可靠依据；事故抢险过程中，地面指挥人员可以在第一时间知道抢险人员与被困人员当前所在位置，为事故的抢险赢得宝贵时间；事故发生后可以根据该系统保留的历史数据，进行事故分析和责任界定提供参考依据；★选择跟踪：本功能对任意指定编号或者姓名的员工进行实时跟踪（可对跟踪人员进行增减）；指定人员一旦在井下移动了位置，可以第一时间进行自动报告。这对于监督特殊工种当前的作业状况非常实用，是调度人员有用的跟踪工具。7★实时跟踪：本功能对当前经过目标识别器的人员进行实时显示；可以知道当前指定时间内处于活动状态的员工。直观形象的表示出人员的实时流动状况。★活动轨迹：本功能可对下井人员任意时间的活动轨迹进行查询。8★位置查询：本功能可对指定人员当前井下位置进行查询。★个人定位：此功能是在巷道布置图上快速的标识出特定人员的位置。与位置查询功能是一个互补。位置查询是以文本报表方式提交给用户，而个人定位是将结果以图形的方式展现。★轨迹回放：本功能实现任一员工某指定天的运行轨迹在背景图上进行回放。形象的反映了其当天所行走的轨迹，给出了图形表示，也提供了数据报表，是一个非常理想的图形演示工具。9★分站人员查询：查询特定分站上当前人员的信息，来源地以及滞留时间；知道某个特定工作面附近分布的人数及时间。当事故出现时，为特定区域人数统计和明细提供依据。3、查询统计：★井下员工查询：可以按照自定义组合条件查询出井下员工当前位置和来源位置及10滞留时间。可以方便的打印相关报表和导出为EXCEL文件。使用此功能可以动态掌握当前井下员工的信息。★员工分布查询：对井下分布各分站进行相关统计，点击相关地址可以获得分布人员明细；★井下人数统计：对当前和当天下井人数进行汇总；使领导及时把握全矿下井人员情况；此统计人数可自定义显示在图形界面上。11★区域人数统计：可以任意设置和管理相关采掘区域，自动进行区域人数统计。使管理人员可以方便的知道特定区域的工作人数。点击相应区域可以获得相关人员明细。★未到达区域查询：此功能用以督察和考核相关领导跟班情况，特殊工种是否循检了其工作范围的所有区域。点击相关状态，可以得到到达人员和工作的明细记录。使监督考核变得简单可行。★超时员工查询：在人员定位系统设计中使用了多种报警机制。可以根据矿方的实12际工作情况设定额定工作时间。在超过正常工作时间范围，此人如果没有上井，软件自动在此人最后出现的地方以人员超时图标进行提示，并为此人提供当天的详细运行记录报表。★班中餐统计：传统的送班中餐因为不能准确知道对应地点的准确人数，造成送饭工工作不便，造成个别工人无法及时就餐，甚至吃不上班中餐。严重影响工人的身体健康和安全生产。有了该功能后，给后勤服务提供了及时可靠，准确的信息。在某些矿井是采用班中餐补贴的方式，使用该功能可以自动统计，计算工人对应的补贴。13★上下井人数查询：可以指定任意时间段，任意部门上下井人数情况统计和明细。便于管理人员进行统计分析。★分站信息查询：硬件设备的通讯质量决定了系统运行的可靠度。在此报表中，可以非常明确的查询设备相关的空间属性、时间属性和状态，便于设备抢修。在图形功能模块上对通讯状况做了友好的动态提示。14★分站异常查询：此功能提供运行记录报告。用户可以方便的查阅设备的运行状况。并提供了分类异常查询功能，可以很快的区分设备故障，开始时间和终止时间。并且必须进行逐一确认才能解除报警，否则报警状态一直延续。★员工异常查询：一旦员工在井下发生事故，或者超过最大额定工作时间和最大不活跃程度数。软件将进行无条件报警。强行通告管理人员，必须进行核查该人的15实际情况，排除安全隐患后，方能自动解除报警。4、考勤管理★部门考勤查询：(可灵活分为日、月考勤查询)可按部门及各种指定条件进行人员的出勤情况查询，如：编号、姓名、班次、工种、部门等查询条件；可按任意条件自动排序；方便的打印和导出EXCEL；★员工考勤查询：(可灵活分为日、月考勤查询)可按各种指定条件进行人员的出勤情况查询，如：编号、姓名、班次、工种、部门等查询条件；可以按任意条件自动排序；方便的打印和导出EXCEL；★干部考勤查询：对当天所有