井下人員定位系統(tǒng)原理

1、井下人員定位系統(tǒng)原理 1 概述 煤礦平安生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)平安，各級(jí)政府一貫高度重視煤礦平安生產(chǎn)問題，并實(shí)行一系列措施不斷加強(qiáng)平安生產(chǎn)工作。通過不斷的努力，近一時(shí)期煤礦平安生產(chǎn)狀況總體上趨于穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，但由于基礎(chǔ)薄弱等種種緣由，煤礦平安生產(chǎn)狀況仍舊不容樂觀。面對(duì)現(xiàn)實(shí)狀況，不斷加強(qiáng)災(zāi)難預(yù)防、事故救助等措施將事故帶來的損失降至最低，已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。 井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)是國家平安生產(chǎn)監(jiān)督管理總局通信信息中心開發(fā)研制,北京國利安平安生產(chǎn)管理技術(shù)中心與通信信息中心聯(lián)合負(fù)責(zé)該系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。該系統(tǒng)采納國際最新RFID技術(shù)的井下定位系統(tǒng)。井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)能夠準(zhǔn)時(shí)、精確的將井下各個(gè)區(qū)域人員

2、及設(shè)備的動(dòng)態(tài)狀況反映到地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時(shí)把握井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個(gè)礦工的運(yùn)動(dòng)軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，救援人員也可依據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所供應(yīng)的數(shù)據(jù)、圖形，快速了解有關(guān)人員的位置狀況，準(zhǔn)時(shí)實(shí)行相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。 2 功能及特點(diǎn)2.1功能ü實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示功能：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示分站、人員的相對(duì)位置ü豐富的地圖功能：具有放大、縮小、移動(dòng)、標(biāo)尺測(cè)距、視野掌握、中心移動(dòng)、土層掌握、地圖打印等功能ü禁區(qū)報(bào)警功能：對(duì)于指定的禁區(qū)，假如有人員進(jìn)入，實(shí)時(shí)聲音報(bào)警，并顯示進(jìn)入禁區(qū)的人員ü人員軌跡查詢：可查找

3、某個(gè)人在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)所經(jīng)受的路徑，并在圖中畫出線路軌跡ü豐富的下井考勤力量：可對(duì)出入井人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)下井人員考勤，建立人員出入井帳表2.2 特點(diǎn)ü 采納L-H調(diào)度算法優(yōu)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理力量ü 高度自動(dòng)化ü基于GIS技術(shù)的地理信息顯示、查詢系統(tǒng)ü完善的數(shù)據(jù)分析力量ü識(shí)別距離遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)50米）ü極高的防沖突性（可同時(shí)識(shí)別200個(gè)標(biāo)簽）ü高度的識(shí)別牢靠性ü通訊距離遠(yuǎn)，可達(dá)20公里ü安裝便利，一體化設(shè)計(jì)，無需外接天線或地感ü超低功耗，無線標(biāo)簽在不更換電池的狀況下可正常工作3年以上 3系統(tǒng)組成及

4、工作原理3.1 系統(tǒng)組成井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)設(shè)備主要包括：中心站主機(jī)、數(shù)據(jù)通訊箱、多功能分站、無線標(biāo)識(shí)傳感器以及無線標(biāo)簽。3.2 工作原理 在井下需要進(jìn)行人員跟蹤的區(qū)域和巷道中依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)需要放置肯定數(shù)量的無線標(biāo)識(shí)傳感器，通常狀況下只需要放置一個(gè)即可跟蹤巷道進(jìn)出人員狀況。將KWB-1無線標(biāo)識(shí)傳感器與多功能分站連接并通過傳輸總線與地面計(jì)算機(jī)連接。為需要進(jìn)行人員跟蹤定位的下井人員佩帶一個(gè)無線標(biāo)簽，當(dāng)下井人員進(jìn)入井下以后，只要通過或接近放置在巷道內(nèi)的任何一個(gè)無線標(biāo)識(shí)傳感器，無線標(biāo)識(shí)傳感器便會(huì)立刻感應(yīng)到信號(hào)，并上傳到中心站主機(jī)，這樣中心站主機(jī)就可推斷出詳細(xì)信息（如：是誰，在哪個(gè)位置，詳細(xì)時(shí)間），同時(shí)

5、可把它顯示在掌握中心的大屏幕或電腦顯示屏上，并做好備份。管理者也可以依據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖查看某一區(qū)域，計(jì)算機(jī)即會(huì)把這一區(qū)域的人員狀況統(tǒng)計(jì)并顯示出來。中心站主機(jī)會(huì)依據(jù)一段時(shí)間的人員出入信息整理出這一時(shí)期的每個(gè)下井人員的各種出勤報(bào)表。 4 主要技術(shù)指標(biāo)4.1系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)ü 單線系統(tǒng)容量為42個(gè)無線標(biāo)識(shí)傳感器，雙線系統(tǒng)容量為84個(gè)無線標(biāo)識(shí)傳感器ü 最大傳輸距離為20公里4.2 數(shù)據(jù)通訊箱 數(shù)據(jù)通訊箱為礦用本安型數(shù)據(jù)9 7 3 12 4 8 : 來源：湖北平安生產(chǎn)信息網(wǎng) 通訊箱，其防爆標(biāo)志為ExdibI(150)。工作電壓為220V，最大耗電電流100mA。本安端工作電

6、流18mA，短路電流30mA，最大電壓15V P-P。傳輸信號(hào)為基帶SDLC方式。與井下分站聯(lián)絡(luò)的通訊電纜參數(shù)：電纜型號(hào)：MHYRP1×2 電纜分布電容：0.06nF/Km 電纜分布電感：0.8mH/Km電纜直流電阻：13.5/Km。最大傳輸距離為20Km。工作條件要求為：環(huán)境溫度040，相對(duì)濕度75，環(huán)境壓力80106KPa。4.3 多功能分站 監(jiān)控分站適用于含煤塵和瓦斯等爆炸型氣體環(huán)境中，防爆形式為礦用隔爆兼本質(zhì)平安型，防爆標(biāo)志為ExdibI(150)。使用條件：環(huán)境溫度040，相對(duì)濕度96，環(huán)境壓力80106KPa。 4.4 KWB-1型無線標(biāo)識(shí)傳感器ü識(shí)別距離：25

7、0m可調(diào)ü識(shí)別速度：200公里/小時(shí)以內(nèi)ü防沖突性：可同時(shí)識(shí)別200張無線標(biāo)簽ü工作頻率：2.4GHz - 2.5GHz ISM微波段，125個(gè)頻道，頻道帶寬8MHzü射頻功率：20dBm 0dBm可調(diào)，最大峰值功率1毫瓦ü接收靈敏度 ：90dBmü工作環(huán)境溫度：40 - 60ü供電：18V DCü最大工作電流：< 100mA4.5 無線標(biāo)簽ü標(biāo)準(zhǔn)尺寸：86×54×7mm，86×54×4.8mmü識(shí)別距離：250m可調(diào)ü工作頻率：2.4GHz - 2.5GHz ISM微波段，125個(gè)頻道，頻道帶寬8MHzü射頻功率：小于-3dBmü接