新型矿井人员跟踪定位考勤管理系统解决方案

    实现对矿井人员的实时跟踪定位，移动目标监测查询、人员安全保障及统计考勤等功能。充分利用矿井安全监控系统平台，无需重复布线，仅需增加相应的人员跟踪定位无线数据采集基站、无线编码发射器、人员跟踪定位处理软件即可实现。系统具有无需重复布线，节约投资；使用维护工作量小，维护费用低；采用的无线通信技术成熟、覆盖范围大、功耗低等特点。新型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统，能够清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹，可为事故抢险提供科学依据。同时，也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行考勤管理。 

    1、系统设计 

    1）．遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则，按准许上岗人员实行“一人一卡”制，将人员标识卡作为“上岗证”或“坑道准入证”。系统数据库记录该人员标识卡所对应人员的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等基本信息。进入坑道的人员必须随身携带人员标识卡（标识卡可随身携带在腰带上或贴在矿灯帽内）。
    2）．在井下坑道、峒室、作业面等地点安装本安型数据采集器。当持卡人员经过设置数据采集器的地点时，系统将读取该卡号信息，通过传输网络，将持卡人通过的地点、时间等资料传输到地面监控中心进行数据管理。如果采集的卡号无效、无卡或进入限制通道，系统将自动报警，监控中心值班人员接到报警信号，立即执行相关安全工作管理程序。
    3）．井下一旦发生事故，监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况，如：人员数量、人员身份、所处位置等相关信息，以便于事故救助工作的开展。搜救人员可持便携式搜救装置进入井下，进行搜救。
    4）.系统可自动生成考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效率。 

    2、工作原理

    系统产品中的控制器将低频的加密数据载波信号经发射天线向外发送；随身携带的标识卡进入低频的发射天线工作区域后被激活（未进入发射天线工作区域标识卡不工作），同时将加密的载有目标识别码的信息经卡内高频发射模块发射出去；接收天线接收到标识卡发来的载波信号，经控制器接收处理后，提取出目标识别码送至专用井下处理传输分站，完成预设的系统功能，从而实现目标的自动化管理。

    3、主要功能特点

    1) 井下人员实时动态跟踪监测，位置自动显示；
    2) 井下人员在指定时间段所处区域及运动轨迹回放；
    3) 实时查询、打印当前井下人员数量及分布情况；
    4) 可对事故现场被埋人员进行搜寻和定位，以便及时救护；
    5) 入井人员的考勤、统计、存储、打印；
    6) 系统监控主机、全面预装WIN98/2000操作系统和最新版的监控软件；
    7) 监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和键盘均可操作。全面支持实时多任务。在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、显示、查询、编辑、人工录入、网络通信等；
    8) 屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编制，直至屏幕显示满为止；
    9) 系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运行，使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表；
    10) 可以在地面中心站连续集中监测处理64台人员定位分站，监测处理人员65535人；
    11) 监控软件具有很强的作图能力，并提供有相应的图形库，操作员可在不间断监测的同时，容易地实现联机并完成图形编辑、绘制和修改；
    12) 权限管理下的人员监测信息局域网资源共享；
    13) 监控分站设计了就地初始化功能，可存储地面中心站对该监控分站的地址等设置，当通讯电缆出现砸断、短路等严重故障时，造成地面中心站与之失去联系时，监控分站仍能独立工作，存储人员监测数据，且不影响其它监控分站的正常工作；
    14) 人员分站设计有高可靠性的保护电路和程序纠错功能，在分站出现故障时，可在极短的时间内自动复位并重新启动单片机投入运行；
    15) 在人员分站电路设计时，对所有与外界联系的输入输出电路部分增加了安全栅隔离电路及保护电路，以防误接线或线路信号异常等外界因素对分站造成的损害，使得监控分站的可靠性得以进一步提高；
    16) 分站具有就地汉字液晶显示人员编码和日历时钟功能，可用遥控器进行记录查询；
    17) 可以RS485或DPSK方式与地面系统监控主机进行双向通讯；
    18) 无线人员编码发射器采用低功耗设计，重量轻，无须外部电源，有多种携带方式供选择。

    4、系统组成

    系统由地面中心站、发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆、传输接口等辅助设备组成。

    地面中心站：主机选用研华工控机，操作系统Windows2000 Professional，内存256M，硬盘80G，光电鼠标。主机通过接口与KJJ14型地面传输接口连接，和设在井下的各检测站进行通信。中心站可配置一台激光打印机，打印有关报表和资料。如需网络浏览功能，需另配一台计算机作服务器。
    无线编码发射器：安装在矿灯的电池盒内，一套系统中最多可16384个发射器，编码固化不重码。
    本安电源：为井下分站供电，其后备电池可保证在交流电停电情况下，分站可连续工作不于小4小时。
    RFID专用检测仪：一般放在灯房内，即可以用来登记临时下井人员，也可以用来检测无线编码发射器的好坏。
    数据检测站：一般在各井口和主要分叉处设置检测站，一套系统中数据检测站总数通常不超过127个。每个分站配置2-4个接收探头，标准配置为2个，根据矿上具体情况可另购接收头。

    5、主要技术指标

    系统容量：可连接数据监测分站127个，无线编码发射器16384个
    传输方式：主从方式，半双工；采用RS485传输方式
    传输速率：4800/9600/115200bps（用户可设定）
    地面中心站至数据监测分站最大传输距离：15km；
    编码发射器供电电压：DC1.5V~5.5V；
    数据监测分站最大有效接收区半径：80-200米（现场设定）；
    数据监测分站可同时检测300人；
    工作频率：433-434MHZ
    工作范围：-100C~600C
    传输系统：电缆1.5mm2铜芯双绞线，直流电阻不大于12.5欧姆/千米，工作电容不大于0.06F/Km，电感不大于800mH/Km；
    允许被测目标最大移动速度： 100人以上同时通过时为5m/s，30人同时通过时为15m/s，人数小于20人时可20m/s；
    软件为组态模块网络版，可以二次开发，自主知识产权；
    系统具备实时查询当前井下人员、身份、区域信息，可对事故现场人员。
    信号制式
    数据通信接口与读卡分站通信信号： RS485信号； 
    数据通信接口与计算机通信信号： RS232信号；
    
    6、技术特点

    ▲多种信号采集
    ▲极低的电流功耗
    ▲250kbps 2.4GHZ IEEE802.15.4 兼容的射频收发
    ▲< 10us 的快速激活/睡眠状态转换
    ▲硬件层加密与身份验证安全特性
    ▲数字信号强度（RSSI）与无线连接质量（LQI）支持

    7、系统设计依据

    （1） GA/T75《安全防范工程程序与要求》
    （2） MT209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》 
    （3） 国家安全生产监督管理总局煤矿井下人员位置监测系统通用技术条件和使用管理规范 。