煤礦人員RTLS定位系統(tǒng)方案

煤礦人員RTLS定位系統(tǒng)方案一、概述煤礦人員定位系統(tǒng)背景我國是世界上最大的煤炭消費國和生產(chǎn)國。隨著國民經(jīng)濟的快速增長，煤炭需求量的不斷攀升。近兩年來，煤炭供應(yīng)緊張，隨之而來的是各個煤礦生產(chǎn)的超負荷運轉(zhuǎn)，高速發(fā)展的生產(chǎn)突顯出煤礦安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中對于生產(chǎn)隱患治理監(jiān)測技術(shù)水平的落后，相應(yīng)所導(dǎo)致的各級安全事故也不斷發(fā)生。由于煤價的不斷上漲，過度開采導(dǎo)致的事故也是有發(fā)生，如何對礦用人員定位的活動、煤車每天的運輸量、瓦斯、風速、火災(zāi)、透水等數(shù)據(jù)做到實時監(jiān)控，事故發(fā)生后，如何準確判定礦用人員定位特別是礦用人員定位定位的受困位置、遇險人員撤退路線、井下的環(huán)境監(jiān)測情況以及及時準確地制定救援方案，這不但對事故的救援還是事前防控都是一個非常迫切要解決的問題。如何加強安全生產(chǎn)的防范措施，如何正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益的關(guān)系，如何準確、實時、快速履行煤礦安全監(jiān)測職能，保證搶險救災(zāi)、安全救護的高效運作，擺到了國家各級主管部門和領(lǐng)導(dǎo)的面前。同時如何改變目前煤礦企業(yè)對礦用人員定位、資產(chǎn)落后的管理模式，如何實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化也成為所有煤礦企業(yè)關(guān)心的問題。因此集合先進科技手段和一線煤礦安全生產(chǎn)需求開發(fā)面向煤礦資產(chǎn)和礦用人員定位的安全監(jiān)管系統(tǒng)，建立一整套完備的具有智能監(jiān)控管理、報警、礦用人員定位、追蹤等功能的煤礦人員定位實時監(jiān)管系統(tǒng)，礦用人員定位系統(tǒng)將大幅度的提升煤礦工作的安全性和管理效率，降低安全隱患、減少安全事故的發(fā)生，同時礦用人員定位系統(tǒng)還可以與現(xiàn)有的系統(tǒng)有效的集成并進行多方面擴展功能，完善整個煤礦人員定位系統(tǒng)的功能，有效地增強系統(tǒng)的安全性，真正意義上實現(xiàn)礦用人員定位、礦用井下人員定位。礦用人員定位系統(tǒng)對礦井人員實施安全監(jiān)控，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)營管理上臺階、上水平帶來了新的契機。620)this.style.width=620;"border=0alt二煤礦人員RTLS定位系統(tǒng) 方 案src="/FileUpLoadSavePath/2022-04/3425b292f18572c5272.png">煤礦人員定位系統(tǒng)應(yīng)用的可行性實時定位系統(tǒng)英文是ReaTimeLocatingSystem,簡稱RTLS。RTLS主要采用無線射頻、超聲波、紅外等技術(shù)對物體進行定位。無線局域網(wǎng)實時定位系統(tǒng)(Wi-FiRTLS)利用標準的IEEE802.11無線局域網(wǎng)在室內(nèi)或室外局部范圍內(nèi)實現(xiàn)跟蹤識別以及類似GPS的定位功能。Wi-FiRTLS系統(tǒng)的市場很廣泛，涉及物流、倉儲、零售、制造、學(xué)校、醫(yī)院、政府、軍隊、交通等幾乎各個領(lǐng)域。目前，Wi-FiRTLS技術(shù)也逐漸被應(yīng)用在煤礦上用來對人員和資產(chǎn)進行實時定位管理。Wi-FiRTLS煤礦人員定位系統(tǒng)結(jié)合了Wi-Fi、RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)，面向一線煤礦安全生產(chǎn)需求，實現(xiàn)了基于電子地圖的煤礦礦用人員定位實時定位和監(jiān)管。礦用人員定位系統(tǒng)無須重新搭建其他網(wǎng)絡(luò)或設(shè)施，在企業(yè)原有無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)上即能快速部署安裝，為煤礦企業(yè)提供一套完備的資產(chǎn)、人員追蹤定位解決方案。主要功能包括：煤礦巷道電子地圖瀏覽、區(qū)域人數(shù)分析、基站區(qū)域人員報表、地圖報警、人員定位、人員實時軌跡監(jiān)控、人員歷史軌跡回放、人員巷道最佳路徑分析等功能，為煤礦的安全生產(chǎn)提供了及時有效的礦用人員定位定位和監(jiān)控功能，并提供了人員逃生的最佳路徑分析，以信息化手段提高了煤礦的安全生產(chǎn)能力。目前應(yīng)用WiFiRTLS技術(shù)的煤礦人員定位系統(tǒng)在國外的一些煤礦都得到了很好的應(yīng)用，礦用人員定位系統(tǒng)大大提高了煤礦井下作業(yè)的安全環(huán)境，并且極大程度地降低管理成本。Wi-FiRTLS煤礦人員定位系統(tǒng)為每個礦用人員定位佩戴一塊定位標簽，在安裝煤礦人員定位系統(tǒng)管理軟件后，管理人員在電腦前就可以看到每個礦用人員定位活動的區(qū)域1、 煤礦人員定位系統(tǒng)可以實時定位跟蹤礦用人員定位，便于顯示、查詢?nèi)藛T情況，如：任一時間井下或某個地點究竟有多少人，這些人都是誰？每個人在井下任一時間的活動軌跡；查詢一個或多個人員現(xiàn)在的實際位置，方便調(diào)度中心可快速正確的電話聯(lián)系該人員。2、 煤礦人員定位系統(tǒng)實時顯示礦用人員定位每時每刻在坑道的實時動態(tài)分布，根據(jù)井下的實際地理情況制作相應(yīng)的動態(tài)圖，使井下情況生動形象一目了然；3、 一旦發(fā)生各類事故，煤礦人員定位系統(tǒng)可以立即能查出有多少人遇險，遇險人員在哪里？他們是誰？同時定位標簽特有的報警功能，能夠在發(fā)生緊急情況時，迅速報警并顯示緊急情況位置，最大限度地保障礦用人員定位的人身安全。二、煤礦人員定位系統(tǒng)監(jiān)管的設(shè)計思路煤礦人員定位系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)GA/T75《安全防范工程程序與要求》MT209-1990《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求》。系統(tǒng)設(shè)計特點高度自動化。系統(tǒng)能自動檢測井下坑道工人經(jīng)過該監(jiān)測點的時間、地點信息，并自動實現(xiàn)考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理。先進的通信系統(tǒng)。安裝在井下各通道的識別系統(tǒng)，實時向網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器傳送相關(guān)人員通過的數(shù)據(jù)，整個過程無需人為干預(yù)。完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與信息查詢軟件。系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括工人通過坑道的信息采集和統(tǒng)計分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務(wù)。系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠性設(shè)計。系統(tǒng)產(chǎn)品采用坑道壁掛式設(shè)計，無需在坑道進行現(xiàn)場施工，并保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下24小時連續(xù)正常運轉(zhuǎn)；完善的異常情況（包括無效感應(yīng)器、失效感應(yīng)器進入）報警呼叫系統(tǒng)配置。煤礦人員定位系統(tǒng)設(shè)計原則-煤礦人員定位系統(tǒng)實現(xiàn)了礦用人員定位特別是礦用人員定位系統(tǒng)，礦用人員定位系統(tǒng)實現(xiàn)井下坑道作業(yè)面工作礦用人員進出的有效識別，使系統(tǒng)管理充分體現(xiàn)"人性化、信息化和高度自動化"-煤礦人員定位系統(tǒng)為高級管理人員提供考勤作業(yè)、人員進出限制等多方面的信息查詢。-一旦發(fā)生安全事故，通過煤礦人員定位系統(tǒng)立刻可以知道坑道作業(yè)面工作人員的數(shù)量，保證搶險救災(zāi)和安全救護工作的高效運作。-安全事故發(fā)生后，通過煤礦人員定位系統(tǒng)的移動識別裝置，可在事故現(xiàn)場10米范圍內(nèi)探測到是否有人存在，便于救護工作的及時展開。-系統(tǒng)設(shè)計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。三、煤礦人員定位系統(tǒng)方案特點煤礦人員定位系統(tǒng)監(jiān)管解決方案主要基于無線局域網(wǎng)實時定位系統(tǒng)(Wi-FiRTLS)，根據(jù)煤礦礦井實際定位需求，采用國際先進技術(shù)，通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)解決礦井內(nèi)部的人員監(jiān)控和定位問題，對礦井下各種資源進行有效控制和跟蹤。煤礦人員定位系統(tǒng)能夠及時、準確的將井下各個區(qū)域人員及設(shè)備的動態(tài)情況反映到地面計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握礦用人員定位、設(shè)備的分布狀況和每個礦工的位置和運動軌跡，以便于進行更加合理的調(diào)度和監(jiān)控管理。當事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù)定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。煤礦人員定位系統(tǒng)解決方案特點：1） 煤礦人員定位系統(tǒng)結(jié)合Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，無須再重新搭建其他網(wǎng)絡(luò)或設(shè)施，節(jié)省大量的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費用，減少用戶初始設(shè)備投資；2） 煤礦人員定位系統(tǒng)提供實時的礦用人員定位跟蹤，可隨時查找某個人位置，和在某個時間段內(nèi)所經(jīng)過的路徑，顯示出線路軌跡；3） 煤礦人員定位系統(tǒng)定位精度高，3~5米的高精確度定位，準確掌握物體或人員所處位置；4） 煤礦人員定位系統(tǒng)采用超低功耗標簽設(shè)計，可更換電池標簽，壽命可達到5年以上，且對人體安全、無輻射損害。5） 煤礦人員定位系統(tǒng)設(shè)計靈活性強，整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu)，某一部分出現(xiàn)故障可以及時更換，不影響其他部件運行。6） 煤礦人員定位系統(tǒng)可視化終端平臺，以電子地圖形式顯示人員或物品的位置和移動軌跡，還能顯示環(huán)境和警報信息，便于環(huán)境監(jiān)測和安全防范。四、煤礦人員定位系統(tǒng)方案設(shè)計煤礦人員定位系統(tǒng)的組成礦用人員定位系統(tǒng)基于無線局域網(wǎng)設(shè)計，礦用人員定位系統(tǒng)由以下三部分組成：礦用人員定位定位標簽（Wi-FiTag）、無線局域網(wǎng)接入點（AccessPoint）、定位服務(wù)器（LocatingServer）o系統(tǒng)工作原理：1）定位標簽或者無線設(shè)備周期性地發(fā)出無線信號。2） 接入點接收到信號后，將信號傳送給定位服務(wù)器。3） 煤礦人員定位系統(tǒng)定位服務(wù)器根據(jù)信號的強弱或信號到達時差判斷出標簽或無線設(shè)備所處位置，并通過電子地圖顯示其具體位置。系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)煤礦人員定位系統(tǒng)基于無線局域網(wǎng)設(shè)計，煤礦人員定位系統(tǒng)主要包括礦用人員定位標簽、無線局域網(wǎng)接入點（AP）和后端監(jiān)控管理中心（定位服務(wù)器）三部分組成：1） 礦用人員定位標簽作為無線數(shù)據(jù)采集模塊佩戴在每位工作人員身上，系統(tǒng)通過對標簽的跟蹤實現(xiàn)對人員的跟蹤定位。2） AP采用2.4G支持的802.11a/b/g模式，及時采集標簽的信息，傳輸?shù)胶蠖说谋O(jiān)控中心，對井下標簽設(shè)備進行控制管理。每個AP基站在井下有效覆蓋范圍為100米，對標簽的有效精度為3-6米。3） 安裝了定位服務(wù)器軟件系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心，主要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)分析處理。分析管理標簽數(shù)據(jù)，通過控制中心的電子地圖監(jiān)視并及時顯示各現(xiàn)場標簽的位置，數(shù)據(jù)可同時存入存儲數(shù)據(jù)庫，監(jiān)控人員可以通過計算機訪問存儲服務(wù)器查詢?nèi)藛T位置。煤礦人員定位系統(tǒng)主要功能（1）、用戶管理：礦用人員定位系統(tǒng)方便用戶信息錄入，權(quán)限設(shè)置。采用部門委派管理形式，建立樹形管理體系，對用戶的操作請求進行權(quán)限認證。當用戶請求的操作具備相應(yīng)操作權(quán)限時，此用戶才可以進行相應(yīng)的操作，同時將本操作記錄到操作日志中，當用戶請求的操作不具備相應(yīng)操作權(quán)限時，此用戶無法進行相應(yīng)操作。、標簽信息維護：礦用人員定位系統(tǒng)提供標簽佩戴人員信息管理、包括照片，所屬部門、考勤班次、工作區(qū)域、健康狀況等。、人員管理：礦用人員定位系統(tǒng)實現(xiàn)人員定位，實時的顯示工作區(qū)域和溫度傳感，工作狀態(tài)。實現(xiàn)人員合理調(diào)度。、監(jiān)控區(qū)域管理：礦用人員定位系統(tǒng)支持對監(jiān)控地點、地圖等信息的編輯，包括新建、修改、刪除。、績效考勤：礦用人員定位系統(tǒng)可以自動統(tǒng)計下井時間，上井時間，生成統(tǒng)計報表，自動匯總考勤數(shù)據(jù)。、人員軌跡監(jiān)控：礦用人員定