KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)采用國(guó)際領(lǐng)先的ZigBee無(wú)線通訊技術(shù),專(zhuān)業(yè)用于井下移動(dòng)目標(biāo)的無(wú)線定位、路徑跟蹤和考勤管理，為煤礦的安全開(kāi)采提供了保障，提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)管理效率。

　　通過(guò)建立一個(gè)生產(chǎn)調(diào)度中心，在調(diào)度中心能夠做到對(duì)井下人員及車(chē)輛的集中調(diào)度監(jiān)視，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示其狀況、分布情況和運(yùn)行軌跡；可對(duì)發(fā)生井下人員滯留超時(shí)、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域或重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域、礦井發(fā)生事故等情況時(shí)進(jìn)行警示和自動(dòng)聲光報(bào)警；可以顯示井下人員遇到緊急情況發(fā)上來(lái)的報(bào)警信息，車(chē)輛故障是發(fā)送報(bào)警信息，以及考勤管理等，實(shí)現(xiàn)全礦的管控一體化。

　　中心與井下管理人員、特殊作業(yè)人員短信息交互，實(shí)現(xiàn)安全管理和調(diào)度，以及遠(yuǎn)程管理。

　　KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)功能：

　　KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)精確定位誤差3米，準(zhǔn)確掌握井下坑道作業(yè)面工作人員的位置，分布情況和每個(gè)人員任意時(shí)刻所在的位置及各時(shí)間段的活動(dòng)軌跡，為事故處理和救援工作提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運(yùn)作。

　　提供井口LED大屏顯示功能：

　　顯示井下人員總數(shù)；

　　各中段人員分布情況；

　　員工出入井時(shí)間；

　　滾動(dòng)顯示井下人員名稱(chēng)。

　　提供設(shè)備鏈路拓?fù)渥詸z功能，隨時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行情況，準(zhǔn)確排查設(shè)備故障。提供考勤功能，能夠出具各部門(mén)及個(gè)人的年、月、日考勤明細(xì)報(bào)表，為管理層對(duì)員工考核提供依據(jù)。

　　支持虹膜考勤功能，通過(guò)生物識(shí)別技術(shù)，有效防止一人帶多卡的現(xiàn)象，同時(shí)有效識(shí)別卡故障。

　　信息存儲(chǔ)和歷史軌跡回放：系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和人員活動(dòng)軌跡回放功能，以便為事故分析提供依據(jù)。

　　定位卡求救功能，井下人員遇到突發(fā)情況（如火災(zāi)、瓦斯爆炸、冒頂、透水等）可通過(guò)礦用本安型定位卡上的求救按鈕進(jìn)行求救。

　　撤離功能，井上人員一旦知道有險(xiǎn)情發(fā)生，可立即通知井下所有人員（只要他們都帶有定位儀（識(shí)別卡），為逃生提供寶貴時(shí)間。

　　實(shí)時(shí)報(bào)警：超員報(bào)警、超時(shí)報(bào)警、鏈路異常報(bào)警、卡低電量報(bào)警、電源供電狀態(tài)報(bào)警、人員異常報(bào)警、井下求救報(bào)警、環(huán)境報(bào)警、事故報(bào)警、撤離確認(rèn)。

　　重點(diǎn)區(qū)域、限制區(qū)域管理：對(duì)重要區(qū)域和限制區(qū)域進(jìn)行權(quán)限管理，非授權(quán)人員進(jìn)入，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

　　能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳輸功能，讀卡器可以采集多種和多個(gè)類(lèi)型的傳感器

　　車(chē)輛調(diào)度管理及調(diào)度功能，通過(guò)主機(jī)的系統(tǒng)軟件發(fā)送調(diào)度命令

　　打�。嚎筛鶕�(jù)要求打印考勤報(bào)表、歷史記錄等。

　　KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

　　系統(tǒng)安全性。所有井下設(shè)備為本質(zhì)安全型，完全符合煤礦安全規(guī)程及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

　　系統(tǒng)高可靠性。能在惡劣工業(yè)環(huán)境下可靠工作，抗干擾能力強(qiáng)。各節(jié)點(diǎn)間具備隔離保護(hù)能力，不會(huì)因局部受損影響整個(gè)系統(tǒng)。

　　數(shù)據(jù)完整性。在通信線路遭到破壞和斷電情況下，井下設(shè)備能夠獨(dú)立工作并保存數(shù)據(jù)，線路恢復(fù)后把數(shù)據(jù)完整上傳。

　　及時(shí)性和準(zhǔn)確性。使用功能強(qiáng)大的ARM處理器、性能安全穩(wěn)定的CAN總線通信技術(shù)、先進(jìn)的0.18uM的微波芯片技術(shù)，從根本上保證并發(fā)讀卡量和數(shù)據(jù)通信的準(zhǔn)確無(wú)誤。

　　經(jīng)濟(jì)高效性。技術(shù)方案設(shè)計(jì)充分考慮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則，有利于降低系統(tǒng)投資成本。

　　KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　底層控制網(wǎng)絡(luò)采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線加ZigBee無(wú)線通信

　　由于控制網(wǎng)絡(luò)處在礦井這個(gè)特殊環(huán)境，所承擔(dān)的實(shí)時(shí)控制任務(wù)是普通局域網(wǎng)和以太網(wǎng)技術(shù)難以取代的。因此選用在可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性方面較同類(lèi)產(chǎn)品有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的CAN現(xiàn)場(chǎng)總線。在布線不方便的地方、延伸的地方、讀卡器間距離較近的地方，采用ZigBee無(wú)線通信。

　　冗余技術(shù)

　　礦井下環(huán)境條件惡劣，尤其是信道的故障率最高，因此本設(shè)計(jì)方案在關(guān)鍵控制網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵地方采用冗余技術(shù)，可以大大提供了礦井自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。確保在發(fā)生意外的情況下，數(shù)據(jù)能得以保存。

　　網(wǎng)絡(luò)的健壯性

　　CAN總線作為工業(yè)數(shù)據(jù)通信的主流技術(shù)之一，有著適合本系統(tǒng)的很多優(yōu)點(diǎn)。

　　節(jié)點(diǎn)不分主從、通信方式靈活。

　　節(jié)點(diǎn)信息分成不同的優(yōu)先級(jí)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)優(yōu)先傳輸。

　　CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，大大節(jié)省總線仲裁時(shí)間，即使在網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況。

　　采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，具有極好的檢錯(cuò)效果。

　　CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出的功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。

　　在CAN總線局部通信存在問(wèn)題時(shí)，可以啟用ZigBee無(wú)線通信的方式，并及時(shí)上報(bào)故障信息。

　　ZigBee技術(shù)

　　ZigBee是一種可靠的無(wú)線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，是適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立的，使用簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠。這些傳感器只需要很少的能量，它們的通信效率非常高。2.4GHz的工作頻率對(duì)人體沒(méi)有任何傷害。用ZigBee組建的網(wǎng)絡(luò)，可以方便安裝、拆除，具有很好的可移植性。

　　KJ936礦用人員精確定位系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可移植性

　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，具有良好的可擴(kuò)展性，以及軟件上的配合，可以方便的添加、刪除定位讀卡器、改變定位讀卡器的位置等，這里說(shuō)的定位讀卡器是指網(wǎng)絡(luò)上的有線定位讀卡器。系統(tǒng)也可以在某些地方添加無(wú)線基站構(gòu)建適應(yīng)新的環(huán)境，這樣增強(qiáng)了系統(tǒng)的延伸性，系統(tǒng)可以隨礦井的開(kāi)挖，不斷的更新。

　　另外，系統(tǒng)基于ZigBee技術(shù)，通信距離遠(yuǎn)，識(shí)別能力強(qiáng)，組網(wǎng)方便，將來(lái)可以增加礦下車(chē)輛管理，設(shè)備管理，信號(hào)燈控制，所有這些功能，都可在這一個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，無(wú)息另外架設(shè)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。

　　安全性

　　在Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)以及應(yīng)用終端中，除了使用在線掃毒防毒軟件和防火墻等防范措施之外，還采用密碼，實(shí)行對(duì)本地和遠(yuǎn)程監(jiān)控用戶(hù)身份的認(rèn)證。

　　升級(jí)、維護(hù)方便

　　光纖，總線、無(wú)線基站和識(shí)別卡，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)無(wú)線的方式來(lái)檢測(cè)設(shè)備，確認(rèn)是否通信模塊故障等；在設(shè)備需要升級(jí)時(shí)，可以通過(guò)無(wú)線的方式直接更新程序固件。

　　系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

　　移動(dòng)目標(biāo)定位系統(tǒng)主要包括：

　　中心站、系統(tǒng)軟件、傳輸平臺(tái)、定位讀卡器、定位標(biāo)識(shí)卡、井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)及電源、傳輸線路等組成。

　　我們根據(jù)“管控一體化”的思想，采用了企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、底層控制網(wǎng)，并結(jié)合自動(dòng)化、信息、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通訊的新理論和新技術(shù)，利用世界先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)信息化，將生產(chǎn)、管理等環(huán)節(jié)統(tǒng)一在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，形成統(tǒng)一、完整的有機(jī)整體。