湖南白山坪矿业公司龙塘煤矿公司KJ69J型矿用人员定位管理技术方案白山坪矿业公司龙塘煤矿KJ69J型矿用人员定位管理系统设 计方案天地（常州）自动化股份有限公司(煤炭科学研究总院常州自动化研究院)2010年10月目 录1 系统概述32 技术优势及系统特点32.1 技术优势32.2 系统特点43 设计原则53.1 先进性、成熟性53.2 可靠性、安全性63.3 易操作性63.4 实时性63.5 完整性63.6 可查询性63.7 互联性和扩展性63.8 经济性64 设计标准65 系统组成75.1 地面中心站85.2 系统软件85.3 传输平台85.4 数据监测站KJF8085.5 本安电源KDW16A-18V105.6 KGE37B无线编码发射器105.7 专用检测仪CFC1105.8 MT8000型数据接口116 主要功能116.1 实时监测功能116.2 查询功能136.3 安全保障功能166.4 统计考勤功能176.5 信息联网功能196.6 系统运行状态提示（自诊断功能）196.7 操作权限及操作日志196.8 遇险救灾指引功能（可扩展）197 主要技术指标217.1 系统容量：217.2 传输方式：217.3 同时读卡数量217.4 最大巡检周期217.5 漏读率217.6 传输速率及误码率217.7 地面中心站至数据监测分站传输距离217.8 数据监测分站至无线接收器传输距离217.9 数据监测分站最大有效接收区半径217.10 存储时间217.11 双机切换时间227.12 软件画面响应时间228 KJ69J型矿用人员定位管理系统分站布置229 设备清单2310 附表124KJ69J型矿用人员定位管理系统方案1 系统概述 KJ69J型矿用人员定位管理系统是我公司最新研发推广的井下人员定位系统。KJ69系列人员定位系统是我公司自主研发、国内首先采用RFID技术实现井下人员定位功能的系统。从2002年正式在矿安装、运行，八年以来已在全国各大矿务局、煤矿成功推广运用1000多套。煤矿井下地质条件复杂，作业人员流动性大，一旦发生事故，就无法确切知道他们所处的位置，给救灾工作带来极大的困难。KJ69J型矿用人员定位管理系统的功能就在于：让我们能借助它实时了解井下人员及机车的流动情况、了解当前井下人员的准确数量及分布情况，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踪迹。另外，作为下井人员考勤系统，统计与考核下井人员的出勤情况，可以对任一日期或指定日期段、任一指定月份，对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等进行分类统计，产生人员考勤的日报表、月报表，便于考核，并能打印相关报表。可用来规范人员的活动，防止缺岗、串岗、迟到和早退，提高矿井生产效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情况，确保考勤统计数量与井下作业人员的数量完全一致。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。KJ69J型矿用人员定位管理系统符合煤矿安全规程、AQ6210-2007煤矿井下作业人员位置监测与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，系统取得安全标志证书，产品取得安全标志证书及防爆合格证。2 技术优势及系统特点2.1 技术优势a) 天地（常州）自动化股份有限公司（煤炭科学研究总院常州自动化研究院）是专业从事煤矿自动化和通信技术、产品的开发单位，是煤炭工业煤矿安全仪器仪表装备的定点生产单位。b) KJ69J型矿用人员定位管理系统是我公司自主研发、国内首先采用RFID技术实现井下人员定位功能的系统。c) 已在全国各矿务局、矿推广运用1000多套，深受广大用户的好评。经过8年的实践证明，产品质量稳定、安全、可靠。d) KJ69J型矿用人员定位管理系统，售后服务良好，我公司在全国各地设有专门的产品售后服务点，确保做到24小时服务响应。e) KJ69J型矿用人员定位管理系统是国内唯一获得国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监督局“安全生产科技成果奖”证书的产品。在河南省“煤矿井下人员位置监测资格审核”中获得第一名的佳绩。迄今为止已取得以下奖项： 2003年度被评为“煤炭工业十大科技成果” 2004年度获得国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监察局颁发的 “安全生产科技成果奖”二等奖 2005年获“九五”、“十五”煤炭工业优秀科技成果奖 2006年获得煤炭工业协会颁发的“科技进步二等奖”2.2 系统特点a) 被测目标“无负担”被测人员通过检测点无需主动进行任何操作。b) 通行方式无限制对被测人员经过检测点的通行方式没有限制，允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点，不影响井下人员的正常通行和正常作业。c) 结构简单，配置灵活可根据具体需要及投资情况灵活设置井下无线数据监测站。监测站设置得越多，则划分的人员定位区域越多，人员定位的空间范围越准确。d) 一站多点,节省投入每个无线数据监测站可连接2-8个无线接收器,可满足井下丁字巷、十字巷、井口等复杂路况的安装要求,减少投入,增加系统可靠性。e) 系统自维护系统可实时监测在用无线编码发射器的供电情况，无线接收器的通信情况及数据监测站的供电状态。f)安装简便无线编码发射器设计美观、实用，安装方式采用国家专利。和矿灯完全结合在一起，不额外增加携带人员的负担，可有效防止一人携带多卡下井的情况发生。g)可靠性经过多年发展和完善，通过技术创新以及生产工艺上的不断改进，目前我们系统软硬件均已日臻完善，系统稳定、可靠，漏卡率极低。系统软件采用容错技术，监控主机采用冗余热备份系统，确保系统高可靠性的要求。系统具有抗过流、过压、防雷击等保护措施。h)双向通信功能携带编码发射器人员遇到紧急情况可向地面监测中心发送紧急呼叫；井下发生险情时，监测中心也可向某区域或全矿井发送报警撤退信号。i) 矢量放大缩小系统具备图形矢量放大、缩小功能。j)报表生成能生成各种实时信息的动态报表和历史信息的报表，根据要求设置考勤报表，并能打印。k）应急预案联动（可扩展）系统可制定各种应急预案，当发现有险情时，地面人员能够在调度室，按照预先设定的紧急情况处理预案，通过控制安装于矿井内的语音报警器、矿用本安型LED电子显示牌、矿用本安型信号牌、人员定位分站、无线编码发射器等设备的语音播报和指示信息的显示，指导工作人员安全撤离危险区域。3 设计原则KJ69J矿用人员定位管理系统方案设计遵循以下原则：3.1 先进性、成熟性使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得整个系统既能满足当前的需求，又能适应未来的发展。3.2 可靠性、安全性实时监控的不间断性决定了在设计中必须考虑提高系统运行的可靠性，因此，系统在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都选用了高质量的材料，并采用了先进的防火墙技术，以确保安装的监控主机、分站、接收器、发射器与布线系统，能适应煤矿井下高温、高湿、瓦斯等严格的工作环境，实现了系统稳定。3.3 易操作性以易于使用的图形人机界面功能，为信息共享与交流、信息资源查询与检索等提供了有效的工具。3.4 实时性分站接收的信息和监控主机显示快速反映，充分满足实时性的需求。3.5 完整性提供与各种外界系统通信的功能，确保信息的完整性并充分利用在整体系统的运作上。3.6 可查询性提供易于使用的数据库功能，让使用者能随时查询信息及制作所需的报表。3.7 互联性和扩展性充分考虑将来需求的空间，所提供的系统平台与技术充分配合未来功能及扩充项目的需求，以避免将来重复的投资。标准化、结构化、模块化的设计思想贯彻始终，奠定了系统开放性、可扩展性、可维护性、可靠性和经济性的基础。3.8 经济性在一定的资金资源下，尽可能有效地利用资金，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的监测系统。所有设备的选型配置和采购订货，坚持性能价格比最优的原则，同时兼顾供货商的资信度和维修服务能力。4 设计标准GB3836.12000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分：通用要求GB3836.22000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分：隔爆型“d”GB3836.32000 爆炸性气体环境用电气设备 第3部分：增安型“e”GB3836.42000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分：本质安全型“i”GB/T98132000 微型计算机通用规范 GB/T2887-2000 电子计算机场地通用规范AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6210-2007 煤矿井下作业人员位置监测与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MT20990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT21090 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法MT/T286-1992 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法MT/T7721998 煤矿监控系统主要性能测试方法MT/T8991999 煤矿用信息传输装置通用技术条件MT/T 1004 煤矿安全生产监控系统通用技术要求MT/T 1005-2006 矿用分站MT/T 1007-2006 矿用信息传输接口MT/T 1008-2006 煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求5 系统组成KJ69J型矿用人员定位管理系统利用主传输电缆为传输平台，由地面中心站、系统软件、无线数据监测站、无线数据收发器、无线编码发射器及电源、传输电缆等组成。系统如下图所示：系统传输示意图5.1 地面中心站地面负责整个系统设备及人员监测数据的管理、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。地面机房主机选用IBM专用服务器一台和研华工业计算机两台，采用双机热备，操作系统为Windows XP及Windows2003。调度室内配置打印机，可以打印有关报表和资料。系统能够对数据进行实时备份和具备灾难恢复功能，能够备份保存至少一年历史资料，能实时监测监测站和接收器故障。中心站配置电源避雷器和信号避雷器，井口设置信号避雷器。5.2 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。包括数据管理子系统、考勤管理子系统、定位跟踪子系统、安全报警子系统、通信子系统、WEB浏览模块等功能模块。软件结构图5.3 传输平台 KJ69J型矿用人员定位管理系统由地面中心站、无线编码发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆等组成。本矿KJ69J人员定位管理系统将以主传输电缆作为信息传输平台。5.4 数据监测站KJF80KJF80.1型监测站处理器是以微处理器为核心的智能化矿用电子设备，结合目前最先进的无线电通信技术，通过KJF80.2A无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理，可检测出井下人员及机车等动目标的位置、编码等信息，并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出，是KJ69J型矿用人员定位管理系