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1郭矿公司人员跟踪定位管理系统设计方案、技术要求、资金概算编制：郭矿公司通信中心2010年9月18日1第一部分人员跟踪定位管理系统现状与管理随着煤矿机械化程度不断的提高，充分体现以人为本的科学管理理念。入井人员、机电设备不能实时掌握具体位置、地面与井下人员的信息沟通不及时，地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况，不能精确的进行人员定位，一旦有意外事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。根据煤矿发展需要，为了进一步加强安全生产管理，能够有效的进行矿工管理，准确有效、实时快速掌握井下从业人员数量和分布情况，通过矿用人员管理系统可以加强地面、井下岗位管理、提高工时充分利用、提高工作效率。第一章设计方案针对公司现状与今后的发展，本次设计总体目标是为公司提供国内一流煤矿人员管理系统解决方案。1．引入矿用人员管理系统，能实时掌握了解井下人员的流动情况，了解当前井下人员的数量及分布情况，查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域，查询任一指定人员本日或指定日期的活动轨迹。对任一指定月份、或任一指定日期段，对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计，能够产生各类出勤报表。2．可以对下井人员进行考勤管理。中心管理站可以实时查询、统计和打印，可以对班次和处理各种考勤例外情况，可以自动生成各种统计报表，可以同时查询某个职工的出勤和下井出勤，并生成报表。3.根据河北省煤监办、邯矿集团、郭矿公司的要求此项工作于2011年10月之前按时完成。第二章技术要求煤矿有其本身的产业特点，主要工作大多集中于井下，伴随着井下巷道不断向四面延伸、巷道纵横交错、人流、车流错综复杂。而与其形成鲜明对照的通讯、寻呼手段又大大落后于地面。因而，作为地面生产指挥和控制核心部门，实时了解井下人员、设备的流动情况并加以跟踪就显得尤其重要，人员跟踪定位管理系统是基于这种情况，采用RFID（射频识别）技术及嵌入式16位RAM处理器，因它是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地2进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。作为井上、下人员考勤的主要依据，对任一指定月份、或任一指定日期段，对入井人员进行入井次数、下井时间等进行分类统计，便于考核，打印相关报表。当事故发生时，救援人员也可根据人员考勤系统所提供的数据配合人员管理系统，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。矿用人员管理系统集人员考勤、跟踪定位、日常管理、灾后急救等一体的综合性运用系统。使煤矿企业的安全生产、日常管理和事故急救步入一个新的台阶。一、设计原则1、高可靠性、可用性、先进性原则系统能保证持续运行的高可靠性、稳定性、选用世界领先的先进技术和先进的设备。2、标准化、规范化原则所采用的技术和设备材料等，符合相应的国际标准和国家标准，并符合煤炭行业的相关标准，便于系统的升级、扩充，以及与其他系统或厂家的设备互连、互通。3、兼容性、开放性和扩充性原则充分利用成功使用的系统结构，确保不影响这些系统的正常运行；系统的设计和使用的设备均遵守开放性的电器标准。系统建设基于矿计算机网络和通信网络，基于Web、B/S结构，构建安全生产综合调度系统，能够与现有综合信息查询软件集成，操作简单、易于使用、动静结合、图文并茂。二、系统的组成矿用人员监测系统由地面设备和井下设备两部分组成：1、地面设备系统的地面管理部分由监测主机、数据传输接口、UPS电源、电缆组成。监测主机（含人员定位、考勤监测管理软件及数据库），实现对信息的自动化管理，在计算机屏幕上直观动态显示井下人员的分布情况，软件可以同时观看十个人的历史轨迹，使管理人员对下井人员情况一目了然；数据传输接口是地面监测主机与井下人员定位分站等设备之间进行连接的接口，将监测计算机RS232信号转换3为本安的RS485信号；传输系统巡检周期不超过30S，地面监测主机与井下分站之间的数据传输距离不大于20公里（电缆传输），不大于40公里（光缆传输）。网络中的各个工作站做到资源共享，信号传输可靠，传输误码率小于10-9；UPS后备电源主要是在交流电意外停电后继续维持系统设备正常运行及稳压作用；打印机主要用来打印人员考勤、监测情况及安全管理报表；网络终端主要用于井下人员监测及安全信息的网上联动实现对人员的考勤作业、统计及监测管理。2、井下设备主要由传输分站、接收分站、标识卡、矿用隔爆兼本安电源、分线盒和通讯电缆组成。矿用传输分站（简称分站），采用矿用本安设计，一台传输分站可以支持六台读卡分站，用来采集从各个读卡分站传来的监测数据，并上传给地面监测主机。当地面监测主机发出巡检命令时，各分站会将所存数据通过传输电缆上传给地面主机；分站的液晶模块上显示安装的各个读卡分站的实时状态、当前时间、分站编号；分站具有逻辑判断、数据处理和存储功能。当分站与地面主机脱机时，井下部分能独立工作，并能实现全部原有功能，井上井下正常通讯后，能将存储的数据补充传送到主机。传输分站主要安装在读卡分站的集中区，系统组态灵活、安装维修方便；读卡分站采用远端供电本安设计，用来采集携带标识卡的人员信息。当携带标识卡的人员经过覆盖区域时，接收器会自动记录下人员进入和离开的时间，并上传给分站。同时接收器的LCD会显示此人员的编号，蜂鸣器会发出“嘀”的提示音。当此接收区为禁入区域时，一旦有人员进入，接收器会发出尖锐的“嘀嘀嘀”报警声。如果接收器装上长馈线的定向天线，系统可区分出人员行进的方向。读卡分站可根据需要安装于各监控点上，地点以巷道的拐角和巷道的中间处为佳；标识卡采用微型封装，可方便地安装在腰带处，如用于车辆则可选择非金属部分并尽可能高，较为安全的地点安装。标识卡使用时不间断发射代表身份的无线射频数字编码信号，并有正常运行指示灯，隔一定时间闪烁一次。标识卡采用低功耗、半休眠状态工作，并具备多个工作频道。标识卡本身具有抗干扰能力,其通信协议保证了标识卡无遗漏现象。扩展性能强，能兼容有线无线多个网络，自身带有AES和CRC机制，系统保密性能好。标识卡采用低发射功率（1mW），对携带人员无身体伤害；矿用隔爆兼本安电源，可供传输分站、读卡分站供电，读卡分站也可单独供电。4通讯电缆从地面通讯接口到分站、分站到分站：电缆型号：MHYBV1×4×1.0电缆直流电阻≤12.1Ω/Km电缆分布电容≤0.06μF/Km电缆分布电感≤0.8mH/Km用于连接供电电源的电缆使用黑色橡套电缆。传输分站到读卡分站传输距离大于2Km电缆型号规格：MHYVR1×4×7/0.28电缆名称：矿用阻燃信号软电缆电源输入端电缆电缆型号规格：MYQ3*1.5三、覆盖区域井下所有采煤工作面、所有掘进工作面、运输大巷、主要巷道交叉口处、主要风井和井底车场、主要作业地点。(1)地面中心站设监测中心机房，工控机4台、通讯接口4台、UPS电源等。同时配置最新版本的监控软件等。(2)从矿调度室到井底中央变电所通过电缆进行信号传输；井下分站之间通讯，采用矿用信号电缆连接。(3)读卡分站与标识卡之间，采用射频无线通讯方式。(4)在满足距离的条件下，井下分站安装在取电容易、位置集中，环境相对较好的地方。(5)根据井下巷道特点和生产情况，监测点根据矿井巷道布置图布设。四、系统设备运行环境(1)地面中心站机房设备是保证系统地面中心站设备长期稳定运行的首要条件，机房环境应符合国标GB2887-83“计算机站场地技术”的要求，对系统中心站只要满足这要求即可。具体表现在动力、温湿、防尘、防静电、防雷击等方面。(2)系统井下设备均为防隔爆或本质安全型产品，可以运行在有爆炸危险或5非危险场地。但要满足如下条件:环境温度：0—+40℃；大气压力：80-106KPa；相对湿度：≤96%井下供电电压等级：交流：127V～660V(＋10%～－25%)地面电源电压：220VAC50Hz五、人员管理系统测点配备煤矿地面调度中心配置4台监控主机、4台数据传输接口、1台UPS电源(与监控系统共用)、4台避雷器。井下配备25台传输分站、90台读卡分站、5000张标识卡、接线盒90台。4台监控主机装有矿用人员管理系统软件，工作时两台机器处于开机、运行状态，界面实时显示人员监测信息。供电电源由UPS不间断电源引出的拖线板提供。不间断电源安装位置应离开操作台，距离3米以上。安装时接地与供电地共用，信号传输由两台电脑的RS232口引出数据线，分别接到数据传输接口，接口接井下传输分站，通过主传输电缆连接，一台传输分站支持六台读卡分站，采用信号电缆连接。六、监测设备各测点的设计要求根据公司一水平、二水平以及二坑项目部实际巷道分布情况结合公司井田范围内各主扇风井与变电所据实设站。七、矿用人员管理系统的功能（1）考勤功能能够准确统计矿工入井、升井时间，并可按班次、按部门、按人员生成日考勤、月考勤统计报表。能够按人员统计某段时间的下井次数、下井总时间、平均每次下井时间。（2）定位功能能够对井下矿工的分布情况分重点、禁止、普通区域实时监测。能够实时监测全矿井井下矿工总数，能够实时监测采煤工作面矿工总数，能够实时监测掘进工作面矿工总数，以及井下其他区域矿工总数。实时监测、查询指定员工的位置。（3）安全管理功能1.干部跟班下井管理系统能对干部下井情况进行统计、监督，领导在办公室通过电脑或在调度室6大屏幕就可以看到哪些干部在井下；哪些干部已升井；哪些干部该下井未下井；哪些干部未到规定区域等信息。2.区域超员报警系统软件可以对某个区域的人员数量进行设定限制，如果超员则可设置报警。3.矿工进入禁入区告警对某些特殊区域进行禁区设置，可以有效管理非相关人员进入；当有人员非法进入时，监控软件将立刻报警并显示进入禁区的人员身份，禁区分站需外接语音终端，立刻向闯入禁区者发出警告，如：“禁区，请勿进入”。4．工作超时、欠时告警当矿工在井下超出规定时间或没有达到规定工作时间，系统将告警并记录。5.识别卡电量告警在使用过程中，为了判断它的好坏，我们在系统中提供了标识卡的识别装置，它可以迅速判断标识卡的好坏，是否电量低，输入的正确性，将输入讯息直接在显示屏上，并有声音提示。（4）系统管理功能系统的管理软件能够实现分配多个不同权限的用户，方便各个用户在网络终端上同时运行软件，查询井下实时情况，并可对软件进行分级别的修改；井下实时数据也可以上传到WEB服务器上，用户可以通过局域网，以网页的形式实时查看井下人员分布情况。（5）软件管理功能1．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，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。2．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。3．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。74．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、工作时间现实、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。5．系统具有携卡人员下井活动线路现实、打印、查询、异常报警等功能。6．系统具有携卡人员卡号、姓名、身份证号、年龄、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。7．系统具有按部门、地域、时间、分站、人员等分类查询、显示、打印等功能。（6）存储和查询功能1.系统具有存储功能，存储内容包括：1)出/入井时刻；2）出/入重点区域时刻；3）出/入限制区域时刻；4）出/入分站识别区域时刻；5）出/入巷道分支时刻及方向；6）超员总数、起止时刻及人员；7）超时人员总数、起止时刻及人员；8）工作异常人员总数、起止时刻及人员；9）卡号、姓名、身份证号、年龄、职务或工种、所在区队班组、主要工作地点等。2.系统具有查询功能。查询类别如下：1)按人员查询；2）按时间查询；3）按地域查询；4）按分站查询；5