西沟煤焦公司煤矿人员定位系统设计

1、阜康市西沟煤焦公司煤矿KJ251煤矿人员定位系统设计方案阜康市西沟煤焦公司煤矿2011年10月KJ251煤矿人员定位管理系统设计方案一、前言随着煤矿企业对安全生产的日益重视， 入井人员的管理越来越重 要o KJ251矿井人 员管理系统就是为了满足这种需求而专门开发的。 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监测、 跟踪定位、轨迹回放、考勤统计、 报表查询等功能。二、人员管理系统方案设计原则本方案在设计过程中始终遵循系统应具备高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原则，以满足矿井人员管理系

2、统整体的需 要。设计依据为：煤矿监控系统总体设计规范 爆炸性 环境用防爆电气设备通用要求 煤矿安全规程 国家煤矿 安全监督管理总局即将出台的煤矿井下人员位置监测和管理系统 标准三、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、人员定位分站、读 卡器、人员标识卡、避雷器和传输接口等组成。监控主机： 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：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：。人员定位分站：通过和 读卡器的有线通讯，实时获取人员编码数据（

3、可本地显示）读卡器:读卡器：接收标识卡发出的无线人员编码信号。人员标识卡：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 标识卡 读卡器。人员标识卡选用腰卡式。设备布置示意图四、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：分站工作原理如图：五、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

4、。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和接收部件，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。&系统能可靠识别静态或 < 100Km/h的高速移动目标。9、单

5、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和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

6、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，米取安全措施。16、 系统可自动生成人员信息数据库，实现考勤作业的统计和 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。六、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 SQL SERVE

7、R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、图形显示功能：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

8、根据用户要求设置短信报警。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、人员跟踪功能：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 定人员进行控制。并迅速定位，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和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

9、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。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。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。 和位置查询

10、 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。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：、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煤炭科学研究总院重庆分院滞留时间。可以方便的打印相关报表和导出为 EXCE

11、L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。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

12、计中使用了多种报警机制。可以根据矿方的实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。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

13、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。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

14、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：对当天所有干部的出勤情况进行查询显示；干部入井汇总对比考勤查询：查询出某个员工基本信息（姓名、帽编号、腰牌号等）以及通过两个编号分别考勤出来的时间进行对比显示。 便于兼容矿方现有 考勤系统进行多种核对。员工个人下井统计：

15、对员工某个时间段 的下井班次、井下时间进行查询，统计累 计工作时间；休假员工 查询：对休假（包括病假、事假、产假、婚假、法定假日等）的员工 进 行查询；部门月考勤查询：查询出某个部门员工一个月的出勤 详细情况，同时根据所设定 的津贴等级，工资计算公式，计算对应 的津贴；部门月报分统计：部门月报工统计干部月考勤查询：查询某个级别的干部一个月的出勤详细情况；便于对干 部进行单独考核，并且根据对应权限管理，只有特定 人员才能使用本功能。 全矿日考勤统计：对全矿的出勤情况进行 汇总，便于考勤值班人员使用。中断考勤归并： 此功能是为特殊异常情况做准备。 使用此功能可以进行手动补录，便于灵活管理。部门工时

16、统计：很多矿的实际工资结算是按部门按班次和工时进 行。使用本功能 方便地统计了该部门的各种工时明细，并根据工资 计算公式进行工资汇总计算。根据矿方的实际需要可以向第三方提供 计算结果。员工工时管理：每个矿对工人的上班情况进行了不同的界定， 使用工时管理可以 给某个员工进行工时追加和扣减，做到奖惩分明。 考勤转移：因为工人的标识卡无可避免存在损坏的情况， 为了便于 考勤管理，我 们提供考勤转移，使其前后两张卡的记录能非常快捷 的归并到同一"上，避免给值班人 员管理带来不便。5、员工管理：、员工管理： 整个人员定位系统的主体是人， 所以员工管理”功能是必不可缺少的。为了充分 和现阶段各个

17、矿上 的系统相适应，该功能可以方便的使用矿上已有的人力资源管理数 据，也可以使用本系统进行自建人员信息数据库。 在独立和兼容方面 做了最大程度上的 无缝融合。员工资料查询：提供非常便捷的员 工背景资料信息；新建员工信息：为一个员工建立对应的背景资料；修改员工信息：当员工的背景资料发生改变后，进行修改；删除员工信息：删除对应员工的背景资料；员工生日查询： 对指定时间段、指定员工姓名、 指定部门进行员工生日查询处理；标识卡管理:当标识卡损坏或转移后使用本功能；员工资料查询：可按照任意指定条件进行员工资料查询；6、系统功能：、系统功能： 修改密码：当前登陆用户修改 自己登陆密码。在密码存储中采用国际

18、标准 MD5算法，数据传递过 程中使用加密传递，确保信息安全；系统设置：使用该功能主要完成基本设置，权限设置和显示设置三个部分。对整个界面的基本表达方式，使用权限进行个性化定制，充分体现人性化；操作日志管理： 任意用户在授权情况下对数据和系统设置做 的任意更改， 都进行了日志操作记录，便于系统管理员进行审核， 维护数据的完整性和安全性； 示意图选择：图形显示模块中的巷 道布置图可以根据每个用户的需要实现自定义选择和轮循显示，提供多个层次的表达方式；作图：解决了设备布置在图层上的动态 定义难的问题。授权人员在任意地方任意 时间可以根据实际情况进 行图层在线编辑和发布； 最大化示意图： 如果矿端采

19、用专门的图 形机或者大屏时， 可以直接使用本功能进 行投影放大，使整个系统 更加明了简洁； 注销登录：当前用户更换权限时使用；7、管理设置：、管理设置：专门为维护矿上人事结构和组织 结构服务，为考勤和定位功能进行基本信息 提供。部门管理： 可以进行部门查询、新建、修改、删除四大功能；职务管理：可以进行职务查询、新建、修改、删除四大功能；职称管理：可以进行职称查询、新建、修改、删除四大功能；工种管理：可以进行工种查询、新建、修改、删除四大功能;采面管理：可以进行采面分站关联的查询、新建、修改、删 除；班次设置：可以进行班次查询、新建、修改、删除四大功能； 津贴管理：可以进行津贴查询、新建、修改、

20、删除四大功能；&用户管理：、用户管理：进行系统操作用户信息的维护和 授权。新建用户 修改用户 删除用户 用户信息9、系 统帮助：、系统帮助： 帮助：提供整个系统相关的帮助文档， 提供给用户阅读；在线支持：提供远程在线技术论坛和远程服务； 在线升级：注册用户在接入公网后，程序可以自动识别版本， 进 行远程智能升级；联网功能 、系统数据具有联网上传功能（ 局域 网本地上传光纤、系统数据具有联网上传功能（局域网本地上传光纤、ADSL、GPRS/CDMA、卫星、微波等方式远程上 传）满足矿井、满足集团公司和省卫星、微波等方式远程上传）满足矿井和省、市（县）煤炭工业局人员定位系统。系统远程联网的实 际需要。系统远程联网的实际需要。七、系统主要技术指标1、读卡器有效接收范围（可调）（0-200） m； : 2、无线接收 频率：2.4GHz; 3、允许被测目标最大移动速度：100Km/h ； 4、通 讯方式：RS485/DPSK； 5、系统容量：系统容量可达 64台KJ251-F8 分站可连接1-8个动态目标识别器； KJ251-F2分站可连