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1、 临汾网通 煤矿安全管理系统及机房设计 山西省临汾市洪洞县煤矿安全管理系统 -入井人员考勤定位监测系统建设方案临汾网通第一章 入井人员考勤定位监测系统设计一、概述1、矿井基本概况本设计为万红煤矿入井人员考勤定位监测系统。该矿井年产量为9万吨，每班下井职工人数为29人，总下井职工人数为87人。设计为KJ139矿用人员考勤定位监测系统，对矿井入井人员的身份；人员的流动情况；人员的数量及分布情况进行实时监测；查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域；和查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹，对任一指定月份、或任一指定日期段，对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计，在最短的时间内能获取事
2、故现场的人员状况（包括人员数量和地理）。2、装备入井人员考勤定位监测系统的重要性和必要性煤矿生产有其本身的产业特点,井下作业人员流动性大，井下巷道纵横交错、人流、车流错综复杂。一旦下井后，就无法确切地知道他们所处的位置，而与其形成鲜明对照的通讯、寻呼手段又大大落后于地面。因而，作为地面生产指挥和控制核心部门，实时了解井下人员、车辆的流动情况并加以跟踪就显得尤其重要。特别是领导成员下井后、能尽快找到他们的位置显得非常非常重要。当矿井发生透水、火灾等事故时，将给救灾工作带来极大的困难。为了能实时的了解井下人员的流动情况；了解当前井下人员的数量及分布情况；查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域
3、；和查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹，在平时可作为下井考勤系统，对任一指定月份、或任一指定日期段，对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计，便于考核，打印相关报表；一旦矿井发生透水、火灾等灾害事故，可对抢险救灾的人员统计、定位等起准确的指导作用，在最短的时间内能获取事故现场的人员状况（包括人员数量和地理位置），将为后续救援工作提供主要依据，能在最短的时间内作出准确判断，减少盲目性。本公司以现代无线电编码通讯技术为基础，应用现代无线电通讯技术中的信息技术及无线发射接收技术，结合目前流行的数据通讯、数据处理以及丰富的图形软件，开发出了以井下移动人员或移动设备为监测对象的KJ139型矿
4、用人员安全监测系统。3、入井人员考勤定位监测系统设计依据3.1 国家煤矿安全监察局发布的修订后的煤矿安全规程（2004年10月18日）。3.2 山西省煤炭工业局关于建立长效机制、强化煤矿生产能力监管工作的规定晋煤行发2006409号文(2006年6月2日)。3.3 山西省煤炭工业局关于规范煤矿入井人员考勤（定位）系统建设的通知晋 煤安发2006452号文(2006年7月5日)。3.4 山西省煤炭工业局关于加快矿井考勤定位系统建设的通知晋煤安发2006583号文(2006年8月29日)。3.5临汾市煤炭工业局关于全市煤矿安装入井人员考勤定位系统的通知临煤工字2006386号文(2006年10月1
5、8日)。3.6 洪洞县万红 煤矿提供的井下采掘平面布置图，矿井在册职工人员数，每班及三班入井人员数等相关资料。3.7厂家提供的“KJ139型人员考勤定位监测系统”产品技术说明等有关技术资料。4、入井人员考勤定位监测系统执行技术标准及规范4.1中华人民共和国公共安全行业标准GA/T70-944.2 安全防范工程程序与要求GA/T75-944.3 工业企业通信设计规范GBJ42-814.4 建筑电气安装工程质量检验评定标准GBJ303-884.5 中国电器装置安装工程施工及验收规范GBJ232-824.6 工业自动化仪表工程施工及验收规范FBJ93-864.7 电气装置安装工程施工及验收规范GBJ
6、232-90、924.8 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92、GA/T74-944.9 安全技术防范规范工程程序技术规范5、入井人员考勤定位监测系统设计原则本设计以行业标准作为设计依据，结合该煤矿的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。本设计主要贯彻“高质量”及“低价格”两条主线来进行设计的。根据煤矿井下的采掘平面图，并充分考虑现场实际情况，设计为KJ139型人员考勤定位监测系统，数据传输采用抗干扰高屏蔽矿用信号电缆，确保数据的准确传输。5.1 灵活性和兼容性原则方案设计充分考虑到系统升级扩容的灵活性和兼容性。系统是
7、开放式、分布式的系统，使得在不改变原有设备的情况下，能方便的升级、扩容，确保系统的科学合理和先进性。5.2 可靠性原则从物理上和逻辑上考虑关键设备的数据冗余，确保传输通路、数据服务、监控工作站、供电电源的安全可靠。5.3 易操作和易维护性原则21世纪是知识经济时代，人力成本大幅度增加，本方案的设计充分考虑到这一点，设备操作和维护非常方便，有利于提高工作效率，降低人力成本和维护成本，提高系统总体性价比。本系统在使用过程中，除发放识别卡需要人工管理外，正常使用过程中不需要人工干预，为全自动工作方式。5.4 实时性原则实时显示各分站的当前状态或数据，可分类显示或全部显示。在数据库服务器中建立历史数据
8、库，为今后的统计分析提供依据。5.5 安全性原则充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份功能。一切应从实际出发，使人员定位系统具有较高的实用性能。这也是人员定位系统在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。6、入井人员考勤定位监测系统设计范围及内容6.1人员考勤定位监测系统设计范围主要包括副井井口及井底、主井井底、井下回采工作面、工作面掘进头、大巷掘进头、变电站、水泵房、井底煤仓、皮带机头、消防材料库、运输大巷及轨道大巷、瓦监员巡监点等场所。6.2人员考勤定位监测系统设计内容6.2.1 地面监测站、主副井井口、井下分站及测点等装备与选型配
9、置；6.2.2 系统设计方案说明；6.2.3 设备明细及工程预算6.2.4 井下人员定位监测系统图；6.2.5 监测分站及测点布置图；二、KJ139型人员考勤定位系统简介1、系统概述目前，煤矿井下存在着入井人员管理困难，井上人员难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，一旦事故发生，对井下人员的抢救缺乏可靠信息，抢险救灾、安全救护的效率低，效果不理想。开发新型矿井人员跟踪定位及考勤管理系统，就可对煤矿入井人员进行实时跟踪监测和定位，随时清楚掌握每个人员在井下的位置及活动轨迹。如果发生灾难，还可立即从监控主机上查询事故现场的人员位置分布情况、被困人员数量、遇险人员撤退线路等信息，为事故抢险提供科
10、学依据。同时，也可利用系统的日常考勤管理功能，对矿井人员进行考勤管理。矿井人员考勤定位系统是基于无线射频识别（RFID，Radio Frequency IDentification）技术、计算机网络、数据库等技术为一体的应用系统。KJ139矿井人员安全管理定位系统由KGE36本安型识别卡、KJF78隔爆兼本安型考勤定位分站、接收传感器、KCT13型调制解调器、工控计算机及系统软件组成。当持卡人或装有识别卡的移动物体进入分站辐射区范围时，识别卡被激活，识别卡将卡号传回分站，并记录在分站存储器内。若干个定位分站将各处采集来的人员流动信息通过通讯电缆回传到地面调制解调器，并将解调信号送入中心站计算机
11、数据库。系统软件经过处理，将进出矿井的人名、时间等信息显示到计算机显示屏，同时将系统定位数据显示到计算机幕、大屏显示系统，并可根据需要统计打印报表。上级单位可通过局域网远程查询相关信息。2、矿井人员考勤定位系统管理2.1 考勤管理：能够准确的对矿井的出入井人员情况进行统计，严格监督，实现本人到岗考勤，杜绝了他人替代考勤的现象。2.2 安全管理：对一些特殊的人员，瓦检人员，巡检人员等进行监控，了解他们的实际作业情况，加强了他们的职责，减少了发生事故的可能性；督促检查矿区主要班组长，业务科室的实际的跟班情况，强化整个矿区的现场管理。2.3 灾变救援管理：由于井下人员的流动情况比较大，当突变情况发生
12、后，整个系统能帮助救援人员了解矿工的具体位置，最大程度的实施救援，减少伤亡；整个系统全面提升了矿井安全生产管理的水平。3、KJ139系统主要功能3.1出入井人员唯一性管理：通过出入井人员人数和识别卡与人员个人影像资料的对应管理显示，提供了出入井人员身份识别的唯一性管理；3.2超时未上井人员管理：通过设定规定的下井时间，可查询出下井时间超过规定时间的人员；3.3灾害时期的人员搜救：可提供救护人员便携的识别卡搜寻仪，进行井下矿工的搜救；3.4井下人员统计列表：能够列出所有下井人员名单，并可以查询每个人的个人资料详细信息；3.5人员历史轨迹查询：可以在矿井图形界面上实时动态闪耀显示这个人经过的分站，
13、活动的方向，并给出通过的分站地点列表，通过时间等信息；3.6人员出入井情况查询：通过设置分站天线编号，可以对人员的出入井情况进行确切查询；3.7人员考勤统计报表：可对所有下井人员进行时间统计，也可分部门，分岗位对井下人员时间统计；3.8人员实时追踪：通过计算机矿井图形界面，实时跟踪井下人员作业的动态情况；3.9 矿井图形编辑：根据现有矿井巷道的分布绘出矿井巷道分布示意图，并在上面布置考勤定位分站位置图标；3.10部门人员信息管理：实现对矿井工作人员资料的录入，并设置人员工号与识别卡号的对应关系；3.11硬件信息的管理：主要对考勤定位分站的名称，硬件编码进行管理以及对识别卡信息的录入；3.12系
14、统操作人员权限管理：可以给不同的人设置不同的访问权限，保证整个系统的管理；3.13对下属矿井的查看与维护：通过网络，可以远程对下属矿井的情况进行查看并维护。4、KJ139系统技术优势及特点4.1系统容量大：本系统最多可以挂接128个分站，适应大、中、小各型矿，识别卡容量可达6万以上；4.2无误码、无漏卡对于在瞬间监测人员聚集的情况下，由于人的聚集和重迭而出现监测对象丢失，在这里我们采用了无线射频技术，利用射频的高方向性、高渗透率、高抗干扰性能在对人员重迭的特殊情况下，能一个不漏的检测出所有通过人员，确保了监测的正确性。系统运行安全稳定可靠传输误码率为零，分站备用电源能支持停电2-4小时工作，分
15、站具有数据存取功能，数据传输至数据库核对后才删除前期分站数据。分站识别传感器采用双频备份机制，自动跳频实现连续、可靠的运行，从而保证无误码、无漏卡。从物理和逻辑上考虑关键设备的冗余，确保传输通路、数据服务、监控工作站、供电电源的安全可靠，充分考虑系统和数据的安全，系统具有较强的身份认证、数传、加密等机制，完善全面事件日志和数据备份功能。4.3系统布置灵活：采用分站加接受传感器的拓扑结构，使系统布置更加灵活，信号覆盖更广。4.4双频备份：接收传感器采用双频备份机制。4.5防碰撞、防冲突、防数据丢失在一般的人员监测系统中，最难处理的情况是同一时刻出现多个人员集聚的情况，识别卡在同一时刻发射出无线电
16、波给分站，这就会在这一瞬间造成信息冲突，如处理不好，造成信息丢失，影响监测精度。而KJ139系统是经射频技术高速模块的处理，能将集聚人员一个不漏的监测出来，KJ139系统同时采用了无线防碰撞、防冲突算法，时域防冲突技术，将冲突信息按时序处理，确保了每个信息的完整收集、处理。系统前端数据采集具有信息防碰撞功能，读卡速度达到100个识别卡/秒，巡检周期：16S，本系统能可靠识别同时读卡100/6m/s。当携带识别卡人员进入天线工作区，识别卡被激活后发送卡号，分站接收核对后即关闭识别卡，提高了读卡的准确性和读卡速度，延长了电池使用寿命，信号穿透力和绕射力强，系统识别卡可做到无方向性，识别距离最远可达
17、100米（可调）。系统的正常工作不受环境变化影响，保证在恶劣环境下24小时能够正常运转。人员信息传输接口是将RS232信息转换成RS485信息，同时将重码的信息进行判别和过滤，接受上位机的轮循访问，并将上位机传送时采集到的人员编码信息随机储存。井下分站设备的人员信息采集处理单元将（唯一）低频的加密数据载波信号及发射天线向外发送，随身携带的识别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识别卡不工作），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，接收天线接收到识别卡发来的载波信号，经分站人员信息采集处理单元接收处理后，提取出目标识别码，并经人员信息传输处理接口送至
18、地面计算机，完成预设的系统功能，从而实现目标的自动化管理。4.6可同时读卡的数量多：在正常情况下，系统可同时读卡的数量大于100个，可达到100人/6M/S的识别率；4.7巡检周期短：16S4.8定位更精确：通过给不同的传感器标上序号，使人员流动的情况更加直观的表现出来，能够更加有效的跟踪、定位，更加有效的反映人员的活动情况；4.9能耗低：标识卡内的高能电池容量可使用12年以上；4.10识别卡型式多样：可提供多种形式的标识卡，包括便携卡和矿灯卡，便携卡佩戴灵活、方便；矿灯卡与矿灯一一对应，便于管理；4.11分站可以独立工作：井下人员跟踪定位分站与地面中心通讯中断时，分站仍能独立工作, 自动存储
19、人员监测数据。4.12系统安装、维护方便4.13确保人身健康和安全无对人体伤害的电磁辐射污染，信息安全性和保密性性能高，识别卡的发射功率仅190W，远远小于国家电磁辐射的有关规定。识别卡可装入现有矿灯的电池盒内，其优点为一方面便于管理，同时又起到了有效屏蔽电磁辐射对人体的影响从而提高了安全性的保证。此外，也提高了便携性和使用的方便性。4.14节约投资系统设计充分考虑到系统升级扩容的灵活性和兼容性，系统是开放式分布式的系统，使得在不改变原有设备的情况下能方便的升级扩容，确保系统科学合理和先进性。本方案的设计充分考虑到节约人力成本，设备的操作和维护非常方便，有利于提高工作效率，降低人力成本和维护成
20、本，提高系统总体性价比。本系统在使用过程中除发放识别卡需要人工管理外，正常使用过程中不需要人工干预，为全自动工作方式。另外，系统的数据接口、接收分站均属免维护产品，性能稳定性极高，首先保证了设备的可靠，又节约了使用、维护成本，识别卡为IP54防护等级产品，即使在煤矿井下恶劣的气候条件下，除了人工损坏以外，不会损耗；也能保证产品的高可靠性，能够保证个人资料的发射、传递的绝对正确性。识别卡内高能电池容量可使用2-3年，充放电70万次以上，即2-3年换1次电池，识别卡的寿命周期可超过10年。还必须提出的是，KJ139系统同其他的系统相比，其分站本身具有传感器的功能又集成了供电模块这一特点，加之一个分
21、站可带四个无线接收器，能明显降低成本，在规模较大的煤矿的考勤定位系统建设中成本优势更加明显。5、KJ139人员考勤定位系统组成富力通矿井人员考勤定位系统是基于无线射频识别（RFID，Radio Frequency IDentification）技术、计算机网络、数据库等技术为一体的应用系统。 KJ139矿井人员考勤定位系统由KGE36本安型识别卡、KJF78隔爆兼本安型考勤定位分站、KJF78-1定位传感器、KCT13型调制解调器、工控计算机及系统软件组成。识别卡内存有一定格式的电子数据，常以此作为待识别人或车辆的标识性信息。应用中将识别卡附着在待识别人员矿灯或车体上，作为待识别人员或车辆的电
22、子标记。分站与识别卡可按约定的通信协议互传信息。当持卡人或装有识别卡的移动物体进入分站辐射区范围时，识别卡被激活，识别卡将卡号传回分站，并记录在分站存储器内。若干个定位分站将各处采集来的人员流动信息通过通讯电缆回传到地面调制解调器，并将解调信号送入中心站计算机数据库。系统软件经过处理，将进出矿井的人名、时间等信息显示到计算机显示屏，同时将系统定位数据显示到计算机屏幕、大屏显示系统，并可统计打印报表。上级单位可通过局域网远程查询相关信息。系统组成见图1-2-1 人员考勤定位监测系统图。 图1-2-1 入井人员考勤定位监测系统图富力通人员考勤定位系统由考勤定位分站、传感器、识别卡、传输通信部分和地
23、面中心站软硬件组成，下面分项对各部分设备的功能和工作原理进行说明。5.1 考勤定位分站分站主要由信息采集处理模块、传输模块、后备电源、嵌入式软件组成。主要功能是完成对识别卡信号的采集、处理、与地面计算机的双向通讯及供电等。考勤定位分站布置在井口和井下主要巷道的进、出口位置，分站可以同时连接四个接收传感器。凡是进出通过的持卡人员，在非接触状态下经过分站都会留有记录。进井出井判别：通过对分站上引出的两个接收传感器进行编号，可以根据人员经过接收传感器的先后次序来判断人员是入井还是出井。动态存储区记录：存储区最多可记录10000条信息。上位机来取数据后，存储区全部清零，进入下一个存储周期。通讯线路故障
24、排除：分站线路中断后，分站继续工作，并尽可能多的保存记录，直到故障排除后，上位机再次读取数据。后备电源不间断供电：井下供电中断的情况下，分站仍然可以不间断的供电4小时以上，包括发生事故后的井下断电期间。分站主要技术参数：防爆合格证证号：1052413交流电源： 可接入127V、220V、660V交流电源。通讯接口：RS232、RS485通讯速率： 4800bps信息存储量：10000条记录后备电源续电能力：4h传输距离：20km。读卡周期：16s分站与接收传感器距离：1km同时读卡：100个/6m/s5.2接收传感器接收传感器与分站相连，主要负责读取接收识别卡上的信息，并将其存储在接收传感器内
25、的存储器内。然后其信息通过分站上传到地面上工控机的数据库内。接受传感器是分站功能的延伸，分站加接受传感器的结构使系统布置更加灵活，有利于建立更大的信号覆盖范围，通过给接收传感器设定不同的地址编码可以确切记录识别卡的信息，进而可以更加详细的检测井下人员的具体活动情况。分站主要技术参数：防爆类型：矿用隔爆兼本质安全型防爆合格证证号：1052413交流电源:5V通讯速率： 4800bps信息存储量：10000条感应传输距离：1M100M可调（建议20M30M）同时读卡：100个/6M/S后备电池供电能力： 4h5.3 识别卡部分识别卡主要由嵌入式处理器、信号处理模块和高能电池组成，标识卡一般处于睡眠
26、状态，当进入系统工作区后，被发射天线发出的无线电信号激活，发射出唯一的加密识别码无线电信号。识别卡为本安型设计，该卡采用有源射频识别技术，无接触式读卡，能耗低，无方向性，穿透力强，灵敏度高。识别卡分便携卡和矿灯卡两种：便携卡用于随身携带；矿灯卡安装在矿灯盒内，与矿灯一一对应。主要技术参数：防爆类型：本安型防爆标志： ExibI防爆合格证证号：1054326工作频率：433.940.005MHz感应传输距离：1M100M可调（建议20M30M）调制方式：无线FSK传输方向：双向半双工工作电源：3v（自供电，带保护）连续工作时间：大于2年5.4 通讯传输接口通讯传输接口主要由信号转换模块组成，完成
27、通讯信号的转换和本安与非本安运行环境的隔离。调制解调器调输出开路电压3.5V，电流0-70mA。MHYVR 2X2矿用阻燃通讯电缆规格：2-4芯；直流电阻：12.8/Km；分布电容：0.06F/Km；分布电感：0.8mH/Km。根据不同的场合布线，自由拓扑通讯距离可达20公里。主要技术参数：防爆类型：一般兼矿用本安型防爆标志：ExibI防爆合格证证号：1054327电源电压：220V调制方式：电流环调制传输方式：双向主从半双工通讯速率：4800bps与上位机通讯：RS2325.5 地面中心站（机房）部分地面中心站（机房）是整个系统的控制中枢，通过串行接口（COM1）与调制解调器及井下所有定位分
28、站联接，通过网卡和网络交换机与地面局域网各终端联接。工控机（上位机）对井下所有定位分站巡回采集记录数据，刷新给定数据。硬件端口设置：通过端口设置，使程序与硬件进行通讯，交换数据。分站工作状况列表：给出井下分站工作状况列表，并把故障分站特殊显示。巡回读写下位机数据：按照考勤定位分站顺序巡回读写各分站上接收传感器的数据，每个接收传感器将数据打包传送，周期循环。采集各接收传感器的记录数据：各个接收传感器把接收的数据结果暂存到记录存储区，等待上位机采集。上位机（工控机）通过分站采集各接收传感器上的数据，存入到上位机的数据库中。服务器一台，服务器建议配置要求：Pentium 处理器，CPU主频2.8GH
29、z，带1M缓存DDR SDRAM内存512 M40G的硬盘支持USB接口普通DVD或VCD光驱配备10/100M自适应网卡软件要求Windows 2000 Server 系统环境：安全更新：Service Pack 4，及时Windows Update传输协议：TCP/IPIE6.0以上版本XML Parser：MSXML 3.0以上Web Server：IIS 5.0以上5.6 数据传输通道KJ139井下人员管理系统主干数据传输通道支持光纤传输和矿用通信电缆传输。利用光纤传输网的优点是系统将支持更远的通信距离，但对系统的后期维护带来复杂性；采用矿用通信电缆传输网络，优点是系统结构简单，不用附
30、加光电转换器和嵌入式PC，信道干扰少，数据可靠；我们在本系统中采用矿用通讯电缆作为主干传输网络。立井井筒电缆为MHY32 141.0，传输接口至分站，分站与分站之间电缆为MHYBV 141.0，分站至接收传感器电缆为MHYVRP 147/0.43，分线盒采用KP5001系列。6、KJ139系统软件模块主要功能井下人员安全管理系统软件是一套集数据采集与信息处理的综合数据库管理系统。本系统主要包含用户权限权限管理、个人编码器管理、实时数据显示、历史数据查询、人员活动轨迹、数据统计、系统维护等功能，介绍如下：6.1用户登录用户登录模块主要完成开机后操作员的密码及权限输入，人员权限情况的校验等功能，操
31、作方法采用手工输入。该功能作为用户的权限认证，只有授权用户才能登陆系统，有效的增强了信息、数据和系统管理的安全性。根据用户职能范围的不同，我们给用户分配不同的操作权限，根据用户权限具有相应的操作权力。 图4 用户登陆主界面6.2人员信息实时查询矿井人员位置信息通过井下人员跟踪定位分站和接受传感器接受后经主要通讯电缆发送到地面监控主机后，由软件进行实时分析处理并在计算机屏幕上实时显示当前矿井下各巷道人员分布情况等。人员信息实时查询子系统功能包括：查询当前井下人员的分布情况和数量；查询任一入井人员当前井下位置；查询任一指定分站附近的人员情况，并进行实时跟踪显示。图5 下井人员列表6.3历史数据查询
32、模块历史数据查询模块主要完成通过各种条件对历史数据进行检索并汇总的功能。其功能实现主要分为四部分：历史数据总条件过滤、进一步进行明细条件的查询、对查询结果进行浏览、对符合条件的数据进行汇总。历史数据查询模块包括：查询井下人员的动态分布情况和数量；查询任一下井人员当前位置和所处的位置；查询任一指定分站附近的人员情况，并进行实时跟踪显示；人员考勤记录查询；6.4 数据统计模块数据统计模块主要是根据巷道各基站的交换信息进行统计汇总，并按照指定的格式进行报表的输出。统计表报表包括：任一时间段职工下井状况统计报表；出勤状况统计报表；6.5个人编码器管理模块个人编码器模块主要是对职工个人信息进行统计汇总，
33、并按照一定的规则进行编码分配。包括：全体员工数据管理、员工资料管理、员工信息。6.6人员活动轨迹管理模块人员活动轨迹管理模块主要是针对人员在井下活动轨迹的纪录，实现对井下人员活动路线、滞留时间及目前所处位置的管理。6.7系统维护模块系统维护模块主要是完成对整个管理系统进行初始化操作和对各种与系统相关的重要数据进行维护的功能。此模块只能由本系统的超级用户来完成，其他任何人员不能完成此模块的各项功能。维护项目包括：基本信息维护；操作人员维护；巷道各基站维护；数据库维护。 图7 定位分站维护以上功能是井下人员安全管理系统的通用功能，根据大佛寺矿管理的具体需求，在我们做进一步的系统需求分析后，可以将系
34、统功能按照矿方的要求进行调整或设计。7、KJ139系统主要技术指标系统容量：可连接128分站，65535个识别卡；分站读卡能力： 100卡/6米/秒 传输速率：4800bps；主通讯方式：电流环；工作频率：433.940.005MHz交流输入电源： 127V/220V/660V 读卡距离：1m-100m可调后备电源供电时间：4小时；地面中心站至数据监测分站最大传输距离：20km；三、矿井人员监测范围及测点的设置3.1 人员监测范围主要包括副井井口及井底、主井井底、井下回采工作面、工作面掘进头、大巷掘进头、变电站、水泵房、井底煤仓、皮带机头、消防材料库、运输大巷及轨道大巷、瓦监员巡监点等场所。3
35、.2 测点的设置3.2.1 副井：分站设在井口房，入井口适当位置装一个接收器，井底装一个接收器。3.2.2主井：井口适当位置装一个接收器。 3.2.3工作面：分别在进风和回风顺槽入口10米处设置一个监测点，以便及时监测回采工作面人员情况和瓦监员巡监情况。3.2.4 工作面掘进头：掘进工作面入口10米处设置一个监测点，以便及时监测掘进工作面人员情况和瓦监员巡监情况。3.2.5 主运输大巷、主轨道大巷、采区轨道巷、采区运输巷人员流动比较大的地点分别设置一个监测点。3.2.6 井下人员流动比较大的地方如：煤仓、井底、皮带机头等分别设置一个监测点。.3.2.7 井下重要场所如:变电室、炸药库、皮带机头
36、等分别设置一个监测点。3.2.8 巷道分岔处的地方，在各个分岔口分别设置一个监测点。3.3 测点安装位置（见表3-3-1）KJ139系统测点安装位置表 见表3-3-1序号安装位置单位数量备 注1副井入井口适当位置台1分站设在井口房2副井井底适当位置台13主井入井口适当位置台14主井底煤仓台5工作面进风与回风顺槽入口10 m处台26工作面掘进头入口10 m处台1兼另一面掘进头使用7大巷掘进头入口10 m处台1兼另两巷掘进头使用合 计台73.4人员考勤定位监测系统装备量（见表3-3-2） 人员考勤定位监测系统装备量表 表3-3-2序号名称型号单位数量备注1工控主机P42.8G/512M/160G/
37、17”纯屏/网卡台2备用一台2传输接口台2备用一台3考勤定位分站（含电源）KJF78台24接收传感器KJF78-1台75识别卡KGE36个100便携式或装在矿灯内，备用10%四、人员考勤定位监测系统设备选型与配置4.1、地面中心站监测主机配置工控机2台，17”高分辨率显示器2台，传输接口2台，避雷器2个，交流净化电源1台，USP1台（带电池，停电后可工作4小时），打印机1台，空调1台，配电箱1台，主机要求有终端接口及联网功能。4.2、井下分站及接收器地面副井井口房分站1台，无线编码接收器3台。井下分站1台，无线编码接收器4台。按照煤矿劳动组织定员标准和山西省控制煤矿井下作业人数的规定（晋煤安发
38、2005226号文）的要求配备识别卡。该矿井年产量为9万吨，入井最多作业职工人数为87人，当班井下最多作业人数为29人，需配便携式识别卡或装在矿灯内的（无线编码发射器）人员识别卡100张。4.3、扩展功能根据煤矿发展要留有一定容量，随时可增加分站及接收器，以满足煤矿发展的需求。五、人员考勤定位监测系统安装及要求5.1 分站布置地面分站设置在便于检修、观察、无干扰源、温度适中的室内，井下分站要布置在便于人员观察、调试、检修支护良好，无滴水、无杂物的进风巷和峒室中,安装时应加垫支架,使其距地不低于300mm或吊挂在巷道中。5.2 电缆敷设装置使用不延燃的煤矿专用电缆，电缆上每隔100米处，做一黄色
39、标志，标志长100mm,电缆均采用电缆钩吊挂敷设与通信电缆布置在一侧，并与电力电缆分开敷设，如果确实分不开，则在井筒中两者相距300mm,在巷道中，两者相距100mm，并且监控电缆在电力电缆之上，其它方面的要求要符合煤矿安全规程规定。六、人员考勤定位传输系统设计6.1 传输系统地面传输接口与各分站间通讯采用双向主从半双工通讯方式，数据传输采用矿用4芯信号电缆，传输速率为2400bit/s, 传输距离不小于20公里。分站与无线编码接收器数据传输采用矿用4芯信号电缆，传输距离不小于2公里。无线编码接收器与无线编码发射器（人员卡）通讯采用无线433M频率传输，无线编码接收器最大有效接收区直径不小于6
40、0-100m，允许被测目标最大移动速度不大于6m/s。6.2 传输电缆立井井筒电缆采用MHY32 141.0矿用信号电缆，地面中心站到各分站及分站间电缆采用MHYBV 141.0矿用信号电缆，分站与无线编码接收器间电缆采用MHYVRP 147/0.43矿用信号电缆，分站电源采用矿用橡套电缆MYQ31.5。6.3 接线盒接线盒采用矿用本安型KP5001型系列接线盒，一般常用的有三通接线盒、二通接线盒。第二章 人员定位监测机房设计一、概述为了更好的保证人员定位监测机房的温度、湿度、照度、及防静电、防干扰、防震动、防雷电、实时监控等，能充分满足系统的安全可靠地运行，延长系统设备使用寿命的要求，同时又
41、给系统管理员创造一个舒适、典雅的环境。根据国家标准GB288789计算机场地技术要求并结合系统的技术要求，提出洪洞县万红 煤矿人员定位监测机房的设计方案及有关技术要求，建设范围等内容如下：二、设计依据1国家标准电子计算机机房设计规范（GB5017493）。2国家标准计算站场地技术要求（GB288789）。3国家标准计算机机房活动地板的技术要求（GB665086）。4国家标准计算机机站场地安全技术（GB936188）。5国家标准电气装置安装工程接地装置施工验收规范（GB5016992）。6洪洞县万红 煤矿机房的具体情况及要求。三、监控机房装饰1、地面机房地板采用防静电活动地板，在原有水泥沙浆地面
42、下做防尘处理后铺设。本工程采用安必信防静电复合地板（不变形、不起皮、不裂面）60060030，地板安装高度150。为了使地板下方走线及保证地板上插座用电，安装两套地板专用插座，两个200300地扳专用线胶口，为了更好地进行静电泄露，地板下做6001200铜质网格线接地，接地线与接地母线要良好连接。2、墙壁机房墙壁上刷防霉防潮漆，涂防水油膏，进行防尘处理，确保洁净度高，不产生粉尘，耐久性高，不产生龟裂、眩光，同时起到防水、防霉、防潮等效果。经济条件允许时，建议采用国产化优质铝塑板，颜色为乳白色。3、屋顶面屋顶刷防霉、防潮漆，涂防水油膏。经济条件允许时采用铝合金微孔吸音天花板，明龙骨安装，规格60
43、06000.8，颜色为淡蓝。4、照明照明采用240W二管吸顶灯。共计2套，照度300LX。为防止停电，工作人员做一些必要的资料处理，设一套40W独立式逆变电源装置。5、门窗窗户为双层铝合金玻璃窗，并做窗套装修，门为单开木门，带门套装修。四、配电、消防、空调机房安装一台小型动力配电箱，对空调、计算机、照明等到用电设备进行供电（配电箱内安装一个电源防雷保护器）。配电箱引入电源为交流220伏单相三线制，采用双回路供电。故障时由矿上发电机供电或UPS供电。进线直接引入专用配电板总输入开关。机房计算机、空调、照明供电分为三个独立回路，其中计算机供电由UPS提供并按设备总用电量的13倍进行预留。空调采用格
44、力小绿州1.5P壁挂式空调,电源为220伏,额定制冷功率1150W，额定制热功率1160W,适用面积为1522。关于消防本方案配备2个1301消防灭火器。配电系统详见PZ30M配电箱供电系统图1-41所示。1 静电地板 图示比例：1：1002 空调 3 电源箱4 交流稳压电源5 UPS电源6 电池7 计算机8 双层密闭窗9 木门 五、接地系统1、概述雷击对计算机数据通讯系统造成干扰或设备的损坏，影响系统正常运行，特别在煤矿山区雷雨多发区，计算机数据通讯系统遭受雷击损坏设备的事故时有发生。为避免雷击造成系统设备的损坏，为确保煤矿人员定位监测系统的安全运行，已成为不可忽视的重要问题。对人员监测系统
45、来说，雷电冲击主要从四个渠道侵入系统；一是通过系统的数据通讯干线电缆（系统安装时，总会有一处干线电缆架在露天环境中）。二是通过220伏电源线路侵入系统。三是地电位反击。四是空间雷闪电电磁脉冲（LEMP）。所以雷电冲击的防治应从这四方面采取措施。为了确保监控系统稳定可靠运行，对人员定位监测系统机房提出以下防雷接地方案。2、设计依据2.1计算机房安全接地应符合国标（GB2887-89）计算机场地技术要求中的规定。2.2应符合国标（GB6650-86）计算机房活动地板的技术要求接地要求。2.3应符合国标（GB50174-93）电子计算机房设计规范要求。2.4参照国标（YDJ26-89）通信局（站）接地设计暂行技术规定。2.5参照国标（9GBJ79-85）工业企业通信接地设计规范。2.6洪洞县万红煤矿现场实际情况，土质等资料。3、接地方式的选择与确定机房接地系统的好坏，直接影响设备的正常工作，经及人
