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1、灵石红杏广进宝煤业KJ236(A)煤矿人员管理系统技术方案山西灵石广进宝煤业有限公司KJ236(A)煤矿人员管理系统技术方案煤炭科学研究总院2013年6月目录KJ236(A)煤矿人员管理系统31.1KJ236(A)煤矿人员管理系统概述31.2相关业绩31.3系统设计依据31.4系统设计原则41.5系统组成41.6系统的功能51.7系统特点71.8系统主要设备技术参数81.9系统软件介绍131.9.1运行环境131.9.2绘图软件特点131.9.3软件功能介绍151.10系统设备布置及配置清单411.11系统施工方案431.12系统培训方案461.13售后服务及质量保证4849KJ236(A)煤
2、矿人员管理系统1.1 KJ236(A)煤矿人员管理系统概述煤矿井下作业人员流动性大，在事故发生后没有可靠的手段能及时统计井下人员的数量和所在位置，浪费的大量的救援时间和救援资源。KJ236（A）煤矿人员管理系统采用ZigBee2.4GHz无线通讯、无线组网、CAN总线、以太网等技术，结合数据库技术、软件技术、图形处理技术，实现井下人员考勤管理、实时移动定位、安全警示报警监测、应急快速搜寻、瓦斯巡检移动立体化监测等功能于一体，为用户提供了丰富的数据、图表、打印信息，让用户迅速了解井下人员的当前位置分布情况、行走路径，提高对井下人员的监测和调度，增强发生事故时井下人员的快速反应能力，以改善煤矿的安
3、全生产管理有着重要的现实意义。1.2 相关业绩序号客户名称矿井规模（万吨/年）产品名称及规格1枣庄矿业（集团）有限责任公司柴里煤矿300KJ236（A）矿井人员定位考勤系统2神华宁煤集团梅花井煤矿800KJ236（A）矿井人员定位考勤系统、调度通讯系统、有线通讯系统3神华宁煤集团灵新煤矿300KJ236（A）矿井人员定位考勤系统4神华集团乌达矿业有限公司180KJ236（A）矿井人员定位考勤系统5徐州矿务集团7个煤矿1500KJ236（A）矿井人员定位考勤系统6淮北矿业（集团）有限责任公司孙疃煤矿180KJ236（A）矿井人员定位考勤系统7义煤集团石壕煤矿90KJ236(A)矿井人员定位考勤系
4、统8陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司1200KJ236（A）矿井人员定位考勤系统9兖州煤业股份有限公司1100KJ237（A）矿井人员定位考勤系统10鄂尔多斯市伊金霍旗安源煤矿120通讯调度系统、KJ83N煤矿安全监控系统、KJ205工业视频监控系统、KJ236(A)矿井人员定位考勤系统1.3 系统设计依据煤矿安全规程2009AQ6210-2007煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范GB 3836.1-2000爆炸性环境用防爆电气设备第1部分：通用要求GB 3836.2-2000爆炸性环境
5、用防爆电气设备第2部分：隔爆型“d”GB 3836.4-2000爆炸性环境用防爆电气设备第4部分：本质安全型“i”GB/T 4924.2-93低压电器外壳防护等级GB 12173-90矿用一般型电气设备GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范MT/T1005-2006矿用分站MT/T1007-2006矿用信息传输接口MT209-90煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术1.4 系统设计原则可靠性系统必须经过相关部门检测，取得合格证、防爆证、安标证，能够在煤矿恶劣环境下长期工作，确保系统可靠运行。安全性系统采用冗余及容错技术，具有数据备份、数据恢复功能，具有完善的防范措施（如权
6、限认证、防病毒等），保证系统安全、稳定地运行。先进性系统采用先进的技术，功能强，确保系统的使用周期。扩展性系统采用标准接口，结构灵活，根据需要，容易扩充，保护用户投资。易用性系统组成简单、灵活，易于安装维护，操作简便、实用，满足煤矿需求。1.5 系统组成KJ236（A）煤矿人员管理系统由监控软件、监控主机、打印机、UPS、多功能传输接口、避雷器、光纤环网交换机、监控分站、无线读卡器、无线识别卡、移到读卡器等组成，根据煤矿具体需求可以组成电缆网、光纤与电缆混合组网，及光纤环网传输方式,便于安装维护。1.6 系统的功能1） 丰富的考勤功能：可具体显示每个下井人员的下井时间和升井时间，并根据工种的时
7、间规定判断不同工种的人员是否足班，从而确定该次下井是否有效。能实时对各单位人员下井班数、班次、迟到、早退等情况进行监测和分类统计；能实时对井下各监测区域工作人员的数量和分布情况进行分类统计；能自动汇总、存储、实时查询、分类统计并自动生成工资报表和打印以上信息报表，各种报表可导出excel报表，并且考勤数据可供财物部门直接调用，同时可根据煤矿工资科、调度室等单位提出的软件需求，进行软件设计并按期完成。2） 信息录入功能：系统具有单位部门和人员信息的录入、修改、删除，以及煤矿班次定义、班次灵活分配等功能。3） 人员轨迹和信息查询功能：可查询当前人员的数量及分布情况。查找任一指定人员在某个时间段内的
8、活动，并在图中画出实际的行走轨迹。4） 丰富的地图功能：具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、图层控制、地图打印等功能。具有矢量图管理功能，能够对工程图进行矢量化和矢量图属性编辑功能，具有放大、缩小和移动功能，并能在矢量图上定位并显示人员的准确位置和基本信息（姓名、性别、年龄、单位、职务、通讯电话）。5） 图形绘制功能：系统提供的图形编辑软件能制作矢量图形，并且可导入AutoCAD格式的图形；绘制的图形在配套的监测的B/S终端上可实时刷新显示，图形具有放大、缩小、移动等功能。6） 报警功能：对于指定的禁区，如果有人员进入，实时报警，并将报警信息以语音提示、弹出窗口、图形闪烁等多种
9、方式展现。通过设定相应工种的下井时间，对超过时间的人员发出报警，并给出相关人员的信息。可以接收识别卡的报警信号，同时可以向识别卡发出报警信号。7） 紧急求救功能：发生紧急事件时，矿工通过配带的识别卡可主动发出求救信号，系统可以及时、准确地发现紧急情况，最大程度上保证救援工作的及时性。8） 紧急广播功能：紧急情况发生时，调度室能够对相关区域或者整个矿井发出广播报警信号，将信息快速地传达到现场，有效地保证指挥的统一性和行动的一致性。9） 语音播放功能：读卡器具有语言播放功能，可以针对个人或者全体人员播放语言信息，如通知、找人、派工等，及时传达指令。10） 系统具有双机热备功能：系统采用先进的实时唤
10、醒技术，主机故障时，备机自动转换成主机，继续工作，保证系统可靠、稳定地运行。11） 组网扩展功能：系统能够与煤矿管理网互联互通，实现信息的分级上报或远程查询和管理；提供标准OPC接口，便于与其它应用系统交换数据。12） 大屏幕显示：系统支持大屏幕显示，实时显示监控软件定制的矢量图形、数据、表格以及煤矿的其它文字、图表信息。13） “三防”功能：识别卡具有“防尘、防水、防撞击”的特性，能够适应恶劣的井下环境，保证识别卡的正常使用，减少维护。14） 系统具有备用电源功能：传输分站具有备用电池，停电后传输分站和读卡器可连续工作4小时以上，保证存储数据不丢失。15） 系统具有电压不足提示功能：当识别卡
11、的电池电压不足时，系统发出报警信息，指示出识别卡的编号、姓名等信息，提醒更换电池。当识别卡的电池电压不足时，可以继续工作7天以上。16） 读卡器的存储功能：当传输系统或者主机发生故障时，读卡器可以存储1000个识别卡的信息。17） 瓦斯巡检：系统可以读取无线甲烷便携仪及无线多参数便携仪的数据，可以动态了解井下多种气体的分布数据，确保瓦检员按照指定路线监测井下有害气体。1.7 系统特点1） 系统容量：可配接64台传输分站，每台传输分站可连接4-8台无线读卡器，最多可连接256台无线读卡器，可以识别65535个识别卡。2） 信息传输：传输接口与分站之间采用光纤或者CAN总线传输，最大通讯距离不小于
12、10km，传输速率5000bps，误码率109，巡检时间30s；分站与读卡器之间采用CAN总线传输，最大通讯距离不小于2km，传输速率5000bps，误码率109。3） 传输介质：传输接口与分站之间采用光纤或者电缆，分站与读卡器采用电缆传输。4） 并发识别数量：并发识数量不少于200张。5） 抗干扰性：系统采用ZigBee2.4GHz直接序列扩频通讯技术，抗干扰能力强，识别速度快，漏卡少。6） 唯一性：在入井验身处安装检卡设备，可以检测识别卡是否正常工作，可以检测一人是否携带多个识别卡，确保员工的利益。7） 无线距离：无线读卡器与识别卡的通讯距离(空间无障碍)60 m。8） 识别卡电池寿命：识
13、别卡功耗低，采用纽扣式电池供电，可以更换。一般情况下，识别卡电池使用寿命不少于1年。9） 识别卡安装形式：一种是人员配备，一种是车辆配备。10） 被测目标无负担：系统能够自动识别携带识别卡的人员，而携带识别卡的人员无需任何操作。11） 有效监管：合理布置读卡器，系统能够确定携带识别卡人员的流向及位置，实现对重要监控地点和区域人员的有效监督和管理。12） 无线自组网：读卡器及传输分站具有无线通讯、无线路由、无线自组网的功能，抗干扰能力强，安全、可靠，传输速度快。13） 画面响应时间：调出整幅画面85的响应时间不大于2s，其余画面不大于5s。14） 系统备份与恢复：系统能够对数据进行实时备份和具备
14、灾难恢复功能，备份保存至少24个月历史资料。15） C/S和B/S相结合的结构：系统结合C/S和B/S，便于用户使用。16） 安全性：系统采用SQL Server2000数据库，确保数据安全、准确，系统具有权限管理功能，不同的用户具有不同的权限，访问不同的资源，系统具有完善的日志功能，可以追踪恶意操作。17） 共缆：系统可以和KJ83煤矿安全生产监控系统使用同一条电缆进行数据传输，同一个平台进行管理，便于安装维护，节约成本。1.8 系统主要设备技术参数1) 监测主机在调度室配置两台监测主机，一主一备，同时工作，当主机发生故障时，备机自动接替主机的工作，防止数据丢失，确保系统稳定、安全、可靠地运
15、行，双机自动切换时间不大于3min。2) KJ236-J型传输接口KJ236-J型传输接口具有2路RS232接口，实现在线自动切换，具有RJ45以太网接口、CAN总线接口、光纤接口、RS485总线接口。工作电压：220V，工作电流50mA。其外壳可采用机架式，防护等级：不低于IP20。工作条件：环境温度040；相对湿度：95；环境压力：80106kPa；外观尺寸：340(长)3210(宽)360(高)mm3) KJ236-F矿用传输分站KJ236-F矿用传输分站具有抗干扰能力强，传输距离远，传输速度快，连接灵活方便。具有RJ45以太网接口、CAN总线接口。可同时连接4-8台读卡器，与读卡器之间
16、采用CAN总线进行数据传输，传输速率5000bps。具有备用电池，保证在网电停电时，系统还能正常工作4小时以上。提供4路本安电源。KJ236-F矿用传输分站为矿用隔爆兼本质安全型，防爆标志为ExdibI，适用于含煤尘和瓦斯等爆炸型气体环境中。工作电压：127/380/660VAC。工作条件：环境温度-540。相对湿度：95，环境压力：80106kPa。外观尺寸：380(长)3264(宽)3160(高)mm。4) KJ236-D矿用本安型读卡器读卡器安装于地面或者井下巷道，读卡器连接在矿用传输分站上，与矿用传输分站之间采用CAN总线进行数据传输，传输速率5000bps，最大距离不小于2Km。读卡
17、器不影响人员的正常通行方式，有效接收距离不小于60m，被测目标运动速度不大于20m/s，可同时识别200个以上的识别卡。当读卡器与主机通讯故障时，读卡器能够存储2小时以上的数据或者1000个识别卡的信息。通讯恢复正常后，将存储的数据传送给主机。读卡器具有无线通讯、无线路由、无线自组网的功能，符合ZigBee协议标准，抗干扰能力强，传输距离远，传输速度快，灵活方便，可以任意组成星型网、树状网、网状网。KJ236-D矿用本安型读卡器为本质安全型,其防爆标志为ExibI。防护等级：不低于IP54。读卡器漏读率不大于10-8。工作电压：18V DC，最大工作电流：31表示从1号到31号；“早”表示员工
18、出席的早班，“中”表示出席的中班，“晚”表示晚班 ，空白表示没有出勤。(4)月考勤统计报表月考勤统计报表是员工的每月到工表统计表，统计出员工当月下井的总时间，足班次数等信息。选择统计条件，如果查询全矿则选择“全部部门”，如果查某个部门则选择该部门。如果查询某人，则选中“人员”，在输入人员栏中输入人员姓名，按“查询”，得到统计报表，如下：在该统计表中，每一行表示一个人员的下井统计信息，“累计工时”表示该月下井总时间。“有效次数”表示该月下井有效次数，“0-1 1-2 2-3 .7-8 8”表示下井停留时间在该时段的统计次数。（5）月考勤汇总表月考勤汇总表是每个部门考勤汇总表，统计出该部门在这个时
19、间段内的出勤次数，有效次数，以及该部门员工所上的每个班次总数。信息界面如下：6）程序菜单和工具栏工具条如下图所示：工具条的各项功能从左到右依次为：注销、用户权限、班次/时间设置、工种设置、人事资料管理、日考勤报表、月考勤详细报表、系统信息、退出。系统运行时的主菜单如下：当单击主菜单弹出相应的子项，子菜单的各项操作与上述系统功能图中的内容相同。点击菜单“系统初始化”-“签字设置”，弹出如下。签字设置主要用来设置报表的页脚和报表标题中的煤矿名称。在签字人复选框中选中签字人则签字人设置成功。1.9.3.4 网页版本程序界面1）网页版程序界面2）客户端软件功能模块KJ236矿井人员定位考勤系统Web端
20、软件主要用于查看浏览矿下人员的分布情况、人员考勤数据、人员行走轨迹。主要功能模块见下表：功能模块包含内容实时信息实时统计显示、实时详细信息、历史信息查询查看下井轨迹、查看电池欠压、查看人事资料图形表示实时数据、历史轨迹考勤信息查询日考勤信息和月考勤信息3）实时信息登录密码验证成功后进入如下界面：（1）实时统计实时统计显示分为“按区域显示”和“按部门显示” 实时人员。（2）实时详细信息查看当前井下人员的详细信息，可以实现多种数据的组合查询。(3)实时地图信息表示所有读卡器的分布以及读卡通讯状态，同时读卡器显示当前在线的人员,双击读卡器可显示读卡器在线人员的信息，以及可以进行轨迹回放。（4）电池欠
21、压信息查询井下人员所配备识别卡电池电量是否能达到供识别卡正常工作的电压（3V以上）。信息查询界面如下。（5）考勤信息可以查询选定时间段内待查人员出勤详细信息，包括人员出入井的具体时间和是否足班信息等。信息查询界面如下。（6）月考勤统计信息月考勤统计报表是员工的每月到工表统计表，统计出员工当月下井的总时。1.9.3.5 双机热备为保证主机突然断电等意外情况发生时系统的正常运行，特配备双机热备软件，可保持数据实时同步，在主机故障时备机自动接管任务，保持系统的正常运转。双机热备软件基于先进的热备份技术，将主服务器的数据同步到备用服务器上，利用先进的心跳检测技术，实时监测双机的运行状态，保证了故障识别
22、和任务切换的及时性，从而保证系统持续运行和数据的完整性与连续性。双机热备软件具有良好的图形交互界面，提高了软件的交互性，提供网络、数据库等配置参数，增强了软件的灵活性，具有强大的数据同步机制，提高了数据同步的可靠性。1）数据发布（主机）当系统为活动状态时，系统会自动进行数据发布，显示如下图：2）数据订阅（备机）当系统为备用状态时，系统会自动进行数据订阅，显示如下图：1.9.3.6 无线瓦斯巡检仪1）系统结构对于管理者来说瓦斯巡检结果能否正确记录及核查，使用是否简便，一些管理者可能不太精通计算机，因此软件的易用性特别关键。而对于复杂的巡检管理，正确处理大量数据，并且自动生成各类报表，查询检索巡检
23、结果至关重要。因此软件的智能核查处理是瓦斯巡检系统软件部分设计的关键。无线瓦斯巡检软件组成图如下：瓦斯巡检系统基于人员定位系统，但是本身又是一个独立的系统，所以在设计的时候必须考虑瓦斯巡检和人员定位的融合，系统数据展示与管理部分采用B/S模式。瓦斯巡检系统的数据存储采用关系数据库，分别建立用户表、巡检位置表、巡检仪表、巡检设备表、实时巡检值表等。2）瓦斯巡检系统的软件组成如下：（1）通信协议模块：对巡检仪电子信号结构进行分析、信号组织、信号识别和信号处理，提供与计算机之间的通信接口。（2）信息解析模块：对巡检仪中巡检记录进行信息解析，形成计算机可识别代码。（3）系统管理模块：管理部分具有用户管
24、理、权限管理、巡检位置管理（用户可自行定义巡检位置，也可从人员定位系统中直接读取相关位置信息），巡检仪管理、巡检对象管理、巡检计划管理等。 用户管理：管理员用户可以定义其他的权限，后台管理（巡检位置定义、浏览、查询，巡检定义定义，巡检计划管理等）和前台浏览权限。如下图所示 巡检位置定义：具有管理权限的用户进行系统后，可以定义煤矿井下的需要巡检的位置，形成巡检路线图。如下图所示： 巡检仪管理：可以定义巡检仪型号、名称、使用人员及关联的巡检计划等。如下图所示： 巡检计划管理：根据巡检需要制定巡检计划，可以督促巡检员在规定的时间段内必须达到制定的巡检位置，否则系统会自动报警提示。如下图所示：（4）数
25、据展示模块：数据展示部分包括实时监测信息，巡检员每到达指定巡检位置立即显示相应位置的瓦斯、CO值和状态；图形监测功能可回放巡检员经过的巡检轨迹，是用来检验巡检员是否按照指定路线巡检；报表查询可查询巡检记录的历史信息等。 实时监测：系统实时显示巡检员到达的指定巡检位置的巡检对象值和状态。 图形显示：在地图上显示巡检员经过的巡检位置 图形分析：柱状图显示某一个巡检位置一段时间内的所有值 计划分析：分析巡检员是否按照规定的时间范围到达指定的巡检位置3）瓦斯巡检的软件特点（1）软件系统界面友好，操作简单，短期培训即可熟练掌握使用。（2）数据存储量大，安全性高，且网络功能强大，同其他系统可实现数据共享。
26、（3）实时数据记录，保证安检数据的真实性。减少了安检员的工作量，省去了抄表和录入的工作，保证了安全巡检的规范化和数据采集自动化。（4）实现信息传送和统计查询的自动化，减轻管理者的工作量；提高信息化管理水平和工作效率。（5）使管理者能够适时、准确地了解一线巡检人员的检查信息，责任到人,便于员工考核，提高了工作效率和监督考核的准确性。（6）有效降低事故发生率，使企业减少经济损失，保障职工的生命安全。1.10 系统设备布置及配置清单根据灵石红杏广进宝煤业有限公司提供的井下采掘工程平面图和2013年工作计划，结合我公司的产品特点、煤矿现有安全生产管理水平、，我们进行可仔细的分析和计划，做如下建议方案：
27、1、地面监控中心设计根据投标实例中给出的规模，我们的监控中心设计采用2台华北工控机作为整个系统的监测主机，用于人员考勤、定位管理系统数据的存储、调用、浏览实际采集命令的发送，同时也是人员信息的录入终端，2台工控机通过数据传输接口实现在线热备份，在一台出现故障的情况下，数据的采集、存储等自动切换到另外一台上，防止数据的丢失和考勤失真。我们还考虑到在系统的实际使用过程中往往会出现网电停电或者系统断电的情况，因此配置一组UPS电源。数据传输接口是井上监控中心与井下数据采集无线读卡器信息转化的主要设备，同时也是实现双机热备份的的主要设备，因此配置1台数据传输接口。由于夏秋雷雨比较多，我们充分考虑到雷电
28、对设备造成的危害，因此我们采用先进的三级串联保护信号避雷器，在进入机房前安装1台避雷器，保护监控中心内系统设备，在入井前的通讯电缆上安装1台信号避雷器，保护井下系统设备及安全，要求信号避雷器外壳要做良好接地。2、井下系统设计根据我们的设计原则和投标实例的具体情况我们设置12台传输分站、42台无线读卡器，完成对井下人员的考勤、定位功能；具体挂接关系如下表：分站编号读卡器编号安装位置备注01主斜井井口人员考勤2副斜井井口人员考勤3副斜井井底人员考勤4行人斜井井口人员定位5行人斜井井底人员定位6井底水仓人员定位7主变电所人员定位8井底煤仓人员定位9中央回风立井人员定位1010#煤一采区回风下山人员定位1110#煤一采区回风下山人员定位1210#煤一采区运输下山人员定位1310#煤一采区运输下山人员定位1410#煤一采区轨道下山人员定位
