煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)功能介紹

PAGEKT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)PAGEPAGE1杭州北辰天地通信設(shè)備有限公司KT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)功能介紹成都定業(yè)通軟件有限公司PAGEKT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)PAGEPAGE2杭州北辰天地通信設(shè)備有限公司1、引言成都定業(yè)通軟件有限公司(定制通軟件)為客戶定制開發(fā)具有前沿技術(shù)特色的互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)人力煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)軟件。董手機/微著國家對煤礦安全的日益重視和監(jiān)管力度的不斷加強，我國大中型煤礦及廣大鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦已大量裝備了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，這些安全裝備的推廣應用大大改善了我國煤礦安全生產(chǎn)狀況。但目前煤礦井下還普遍存在入井人員管理困難，井上人員難以及時掌握井下人員的動態(tài)分布及作業(yè)情況，一旦事故發(fā)生，對井下人員的搶救缺乏可靠信息，搶險救災、安全救護的效率低，效果不理想。開發(fā)新型煤礦井下人員定位及安全管理系統(tǒng)，就可對煤礦入井人員進行實時跟蹤監(jiān)測和定位，隨時清楚掌握每個人員在井下的位置及活動軌跡。如果發(fā)生災變，還可立即從監(jiān)控計算機上查詢事故現(xiàn)場的人員位置分布情況、被困人員數(shù)量、遇險人員撤退線路等信息，為事故搶險提供科學依據(jù)。同時，也可利用系統(tǒng)的日常安全管理功能，對礦井人員進行安全管理。目前已有好多廠家已經(jīng)開發(fā)和正在開發(fā)井下人員定位系統(tǒng)，而且有些系統(tǒng)已在煤礦現(xiàn)場使用。由于井下定位的特殊性，在地面上使用較廣泛的GPS定位系統(tǒng)無法在井下實施，所以現(xiàn)有的井下定位系統(tǒng)大多應用無線射頻識別RFID技術(shù)來實現(xiàn)。雖然基于RFID技術(shù)有一定的優(yōu)越性，如技術(shù)比較成熟，定位卡的價格比較低。但通過對這些系統(tǒng)進行分析，會發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)都存在以下一些不足：（1）由于發(fā)射距離的限制，這些定位系統(tǒng)在井下的覆蓋區(qū)域很有限，得到的定位信息只能表明該員工最后一次來過這個地方，而現(xiàn)在該員工到底在哪里就無法得知，因而無法實現(xiàn)人員實時定位跟蹤。（2）由于RFID定位卡只是在激活區(qū)域內(nèi)主動的向接收器發(fā)送自身的ID編號，而無其他任何功能，所以當發(fā)生緊急情況時，井下員工和地面監(jiān)控臺之間無法進行聯(lián)系。（3）定位達不到所要求的精度范圍。RFID射頻技術(shù)最根本的缺陷在于缺少解決提高定位精度的技術(shù)手段。（4）現(xiàn)有系統(tǒng)的軟件定位界面一般都以井下示意圖的形式或表格形式顯示定位信息，監(jiān)控人員很難對井下情況進行較精確的了解。針對以上問題，杭州北辰天地通信設(shè)備有限公司開發(fā)出了基于PHS無線通信技術(shù)和GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)的KT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)。其中PHS無線通信系統(tǒng)由杭州UT斯達康公司提供，包括基站控制器、定位基站、基站延伸器、定位終端等硬件設(shè)備。KT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)成都定業(yè)通軟件有限公司PAGE262、系統(tǒng)特點KT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)具有如下主要優(yōu)點和特點：（1）一個系統(tǒng)平臺，多個系統(tǒng)功能定位系統(tǒng)基于PHS無線通信平臺，因而在一套系統(tǒng)上既可以實現(xiàn)無線語音通信，又可以實現(xiàn)人員定位和員工下井考勤。同時定位管理軟件集成安全信息管理功能，為煤礦企業(yè)提供安全信息管理平臺。（2）實時精確定位 由于定位基站覆蓋區(qū)域較大，基本上可以做到井下全覆蓋，因而可以實現(xiàn)人員的實時定位跟蹤。定位信息包含有定位終端附近基站的信號強度，通過場強比較和定位算法計算，可以把定位精度提高到幾十米范圍內(nèi)。（3）緊急通話功能 定位器由UT斯達康公司定制開發(fā)，定位器上具有緊急呼叫按鈕，并可擴展為緊急通話功能。這樣當出現(xiàn)緊急情況時，井下員工和地面監(jiān)控臺之間可進行語音通話聯(lián)系。 （4）定位軟件集成GIS地圖功能定位軟件通過GIS技術(shù)，把地理信息系統(tǒng)強大的功能集成到定位軟件中來。通過定位軟件，不但可以在煤礦實際礦井圖上看到井下員工的實時分布圖以及歷史運動軌跡圖，而且可在礦井圖上實現(xiàn)煤礦井下設(shè)備管理、井下安全隱患管理等功能。 （5）安裝維護簡單定位系統(tǒng)基于企業(yè)型無線通信平臺，采用模塊化設(shè)計，系統(tǒng)中的基站由中心控制器遠程供電，省去了井下取電的煩惱。設(shè)備安裝和維護都相當簡單。 （6）系統(tǒng)穩(wěn)定可靠系統(tǒng)中使用的主要設(shè)備都是成熟的通信設(shè)備，設(shè)備由電信的主要提供商UT斯達康公司提供。基站的布線采用的是星型的布線結(jié)構(gòu)，即使某條線路斷了，只是影響這條線路連接的一個基站的信息不能上傳，而不會影響其他基站。因而具有很強的可靠性。KT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)3、系統(tǒng)介紹3．1、系統(tǒng)概述KT23煤礦井下人員定位管理系統(tǒng)充分利用無線通信技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)共享平臺，解決井下人員的動態(tài)分布、定位跟蹤和考勤管理。達到準確、實時、快速指揮調(diào)度、安全監(jiān)測、安全救護的高效運作，建立以災害預防、事故救助、電子信息化管理為主要目標的信息化和智能化系統(tǒng)，提升礦山安全生產(chǎn)和管理的科技水平。本系統(tǒng)利用微蜂窩技術(shù)的無線PHS設(shè)備，按“煤安”標準進行安全技術(shù)處理，實現(xiàn)對井下人員的信號采集、信號轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)遠程傳輸、實時網(wǎng)絡(luò)處理及數(shù)據(jù)庫管理，提高信息的安全性和保密性能。系統(tǒng)可采集靜態(tài)或60km/h的高速移動目標的信號，識別距離遠、識別區(qū)域無方向性、無盲區(qū)、信號穿透力強，無微波輻射對人體的傷害。3．2、系統(tǒng)組成及其功能定位系統(tǒng)由軟件和硬件組成，其中軟件系統(tǒng)包括定位服務(wù)器軟件、定位管理客戶端軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和嵌入式軟件幾部分組成，用于完成信息采集、識別、加工、傳輸、顯示和存儲。硬件系統(tǒng)主要計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和KT23無線通信硬件平臺構(gòu)成，其中無線通信硬件主要包括：中心控制器：在網(wǎng)絡(luò)中的位置類似于傳統(tǒng)的PBX，該系統(tǒng)直接配置在煤礦企業(yè)內(nèi)，上行采用PRI接口或FXO接口和PSTN網(wǎng)絡(luò)連接，提供語音業(yè)務(wù)。下行提供FXS接口提供煤礦企業(yè)內(nèi)部固定分機接入，提供BRI接口提供PHS基站的接入，從而提供內(nèi)部無線分機。定位功能：配置定位手機和定位器，把收到的實時定位信息上送到定位服務(wù)器。井下防暴基站：通過一對雙絞線，接收由基站控制器傳來的ADPCM信號及電源饋電，信號通過基站的射頻調(diào)制波發(fā)射，與定位手機和定位器之間構(gòu)成無線鏈路。在無線方面系統(tǒng)提供RCRSTD-28空中接口。基站延伸器：擁有4路ISDN的再生功能。它直接利用雙絞線將U口以透明方式延伸至遠端，再生側(cè)和接入側(cè)兩端U口的時鐘保持同步，從而克服了ISDNBRI在接入上對距離的限制。每對U口在物理結(jié)構(gòu)上各自獨立，互不影響。支持最大3段級聯(lián)，延長線路長度可超過15Km。定位手機：除了具有一般手機的功能以外，還具有：a、定時上報定位信息，定時間隔用戶可設(shè)置；b、跨基站上報定位信息；c、呼緊急號碼上報定位信息；d、支持上層軟件實時定位查詢。定位手機為礦用本質(zhì)安全型，可用于煤礦有瓦斯、煤塵煤炸危險的礦井中使用。定位器：定位器上具有電源指示燈和緊急呼叫按鈕；定時上報定位信息，定時間隔用戶可設(shè)置；支持緊急通話功能；支持上層軟件實時定位查詢。定位器為礦用本質(zhì)安全型，可用于煤礦有瓦斯、煤塵煤炸危險的礦井中使用。3．3、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖3．4、主要技術(shù)指標（1）井下基站有效覆蓋范圍：400m-600m；（2）允許被測目標最大移動速度：60km/h;（3）系統(tǒng)容量：EP300系統(tǒng)最大支持基站960個，最大用戶數(shù)4000；（4）地面定位管理軟件：操作系統(tǒng)：WIN9X/WIN2000/XP/WIN2003網(wǎng)絡(luò)平臺：以太網(wǎng)數(shù)據(jù)庫：SQLSERVER（5）井下基站平均輸出功率：40mW天線(分集式)：室外天線(2個分支)，7dBi/4.5dBi

靈敏度：-103dBm

空中接口：RCRSTD-28版本3.3話音編碼速率：32Kbps(ADPCM)功耗：4W電源：從來自ECSC的饋線中獲取(56116VDC)防爆型式：隔爆兼本質(zhì)安全型（6）定位終端a)控制載頻（C-ch）第24號載頻，1902.050MHzb)控制載頻（C-ch）保護載頻：第26號載頻，1902.350MHzc)話音載頻（T-ch）18號（1900.250MHz）—33號（1904.750MHz）載頻d)重量約70ge)發(fā)射功率約10mwf)電池鋰電池DC3.6V550mAhg)待機時間80—600小時3．5、與其它定位系統(tǒng)的比較比較項目本定位系統(tǒng)其他定位系統(tǒng)井下覆蓋范圍大小定位精度高低實時定位功能支持不支持緊急呼叫功能支持不支持緊急通話功能支持不支持失去聯(lián)系告警支持不支持GIS地圖功能支持不支持考勤成功率高低安全管理功能有無安裝維護簡單復雜系統(tǒng)穩(wěn)定性強弱4、定位軟件功能4．1軟件總體結(jié)構(gòu)定位軟件由定位服務(wù)器程序和客戶端程序組成，定位服務(wù)器程序和EP300或ECM2000之間進行通訊。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：軟件功能模塊圖如下所示：4．2、軟件功能介紹定位管理軟件主界面如下圖所示：GIS地圖人員實時定位信息電子鷹眼控制窗口GIS地圖人員實時定位信息電子鷹眼控制窗口一個好的軟件，除了要實現(xiàn)客戶所需的功能外，更重要的是軟件要方便用戶使用，軟件功能的操作要盡量簡單和直觀。本定位軟件在設(shè)計是就考慮了這一點。主界面上集成了菜單、工具條、狀態(tài)條、GIS地圖、控制窗口、實時定位信息列表、電子鷹眼等內(nèi)容。通過這一界面，用戶就可以操作定位系統(tǒng)提供的所有功能，并可以直觀的看到主要的定位信息內(nèi)容。4．2．1系統(tǒng)管理功能1）定位基站設(shè)置 提供基站設(shè)置界面，可方便地對基站配置信息進行添加、刪除、修改等操作。在地圖上可通過鼠標點擊基站圖標來修改基站在地圖上的位置，可通過基站編號在地圖上定位查詢基站。2）定位器設(shè)置提供定位器（手機）設(shè)置界面，可方便地對基站配置信息進行添加、刪除、修改等操作。 在界面上可設(shè)置定位器的定時上送定位信息間隔時間。3）系統(tǒng)操作員權(quán)限設(shè)置 可定義使用本軟件系統(tǒng)的操作員以及他們的操作權(quán)限。各操作權(quán)限可任意分配和組合，對管理功能又進一步分為可編輯權(quán)限和只讀權(quán)限。4．2．2員工管理功能員工按部門進行管理，部門信息提供增加、刪除、修改等操作。提供員工信息管理界面，對員工的信息（工號、姓名、出生年月、職務(wù)、工種、照片、定位器號等）可進行增加、刪除、修改等操作。員工管理對員工基本人事信息進行管理，同時建立員工和定位器之間的一一對應關(guān)系。員工信息可按部門進行報表預覽和打印。員工信息同時集成了本月三違記錄和本年度三違記錄，可以清楚明了的查看人員的三違情況。4．2．3GIS地圖功能1）對地圖可進行放大、縮小、漫游、測距等操作。2）提供地圖鷹眼，可通過鷹眼圖對主地圖顯示進行導航控制。3）提供圖層控制，可方便的打開圖層和關(guān)閉圖層。4）可把地圖輸出為其他格式的圖片文件。5）地圖可直接通過打印機打印輸出。4．2．4人員跟蹤定位功能1）實時定位查詢 查詢回來的結(jié)果定位信息是該被查詢目標在當前時間的位置信息，完全是實時的信息，實現(xiàn)的基礎(chǔ)是本定位系統(tǒng)能夠做到井下全覆蓋，并且定位終端能夠響應上層的定位查詢命令。2）井下人員動態(tài)分布圖定位管理終端顯示了基于GIS技術(shù)的井下礦井圖，在圖上實時顯示了井下每個地方的人員分布情況。 3）井下人員分布查詢 通過該功能，可以清楚地了解每個重要區(qū)域的人員總數(shù)，以及每個區(qū)域的人員明細。4）人員歷史運行軌跡回放5）對歷史定位信息可按設(shè)置的條件進行查詢和打印。6）井下人員歷史曲線查詢通過歷史曲線查詢功能，可以查詢井下區(qū)域的人員數(shù)的歷史曲線，雙擊曲線，能進一步查詢?nèi)我粫r間點當時人員的定位信息。如下圖所示：4．2．5告警管理功能告警管理功能是人員定位系統(tǒng)不可缺少的功能。通過告警功能，系統(tǒng)把一些緊急事件、或一些可能引起安全事故的安全隱患，以較醒目的方式展示給當班人員，使當班人員對這類安全隱患進行即時的處理，從而防止更大的安全事故產(chǎn)生。1）系統(tǒng)提供緊急呼叫告警、進入禁區(qū)告警和員工失去聯(lián)系告警。2）當告警產(chǎn)生時，系統(tǒng)提供聲光顯示，同時提供告警確認窗口。3）對歷史告警記錄可按設(shè)置的條件進行查詢和打印。4)在地圖上實時顯示告警所在的位置和告警信息。4．2．6短消息功能在定位管理終端上可以群發(fā)短消息，便于管理人員發(fā)送一些集體短信通知；可以配置自動短消息發(fā)送，當員工上井時，系統(tǒng)會給該上井人員發(fā)送一個真誠的感謝短信，如“感謝您為煤礦所做的貢獻！”；當員工生日那天，系統(tǒng)會送上一份溫馨的生日祝福短信。定位系統(tǒng)可以獲取外部瓦斯系統(tǒng)的瓦斯告警數(shù)據(jù)，當系統(tǒng)收到告警數(shù)據(jù)后，會自動發(fā)送瓦斯告警信息到相關(guān)的人員或瓦斯告警地點的人員。安檢人員可以通過短信功能，把三違記錄和安全隱患內(nèi)容自動發(fā)送到定位數(shù)據(jù)庫，既方便了安檢人員進行安檢記錄，又便于管理人員通過定位管理軟件及時查詢?nèi)`記錄和安全隱患內(nèi)容。4．2．7考勤管理功能考勤功能以定位終端定時上報的定位信息作為考勤的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基站覆蓋范圍廣，從而保證了考勤數(shù)據(jù)不丟失，考勤成功率100%。1）考勤條件設(shè)置2）生成考勤數(shù)據(jù)3）考勤日報、月報、年報4）員工下井統(tǒng)計5)考勤統(tǒng)計、查詢6）考勤報表打印考勤管理中提供下井考勤日報、下井考勤月報、下井考勤年報等報表功能。可按日期、月份以及時間段生成各類考勤報表，報表可以打印或?qū)С龅紼XCEL表中。 4.3安全管理安全管理包括誠信檔案管理、違章管理、安全培訓管理、安全隱患管理、井下設(shè)備管理、干部下井管理、井下事故管理等內(nèi)容。4.3.1誠信檔案管理誠信檔案管理對員工的檔案資料進行管理，內(nèi)容包括員工編號、檔案編號、職務(wù)、工種、所屬部門、入礦時間、籍貫、身份證號、擁有證書、健康狀況、家庭狀況等。所有內(nèi)容根據(jù)不同的操作員權(quán)限可進行編輯、查看和打印。4.3.2違章管理按部門、按人員對下井員工的三違記錄進行管理，對三違記錄可進行新增、修改、刪除、查詢、打印等操作。每個三違記錄都有對應的三違積分，如員工總的三違積分超過警戒值，系統(tǒng)會自動提示，以便于管理人員對該員工進行下一步處理。違章管理功能界面如下圖所示：4.3.3安全培訓管理按部門、按人員對員工的安全培訓情況進行管理，對培訓信息可進行新增、修改、刪除、查詢、打印等操作。安全培訓管理功能界面如下圖所示：4.3.4安全隱患管理安全隱患管理主要分為上報隱患、整改處理隱患、復查隱患三個步驟。上報隱患時，應提供隱患的地點、類別、詳情、位置坐標等內(nèi)容，同時應指定整改負責人和整改期限。當員工登錄軟件系統(tǒng)時，系統(tǒng)會自動判斷當前是否有需要該員工負責整改的安全隱患，如有，則彈出需要整改的安全隱患。根據(jù)上報的隱患信息，整改負責人安排人員處理該隱患。如隱患處理完畢，則整改負責人可在此隱患管理處輸入整改完成時間、整改情況，并指定復查負責人。復查負責人