為貫徹落實(shí)《山東省煤礦沖擊地壓防治辦法》,推進(jìn)煤礦人員定位系統(tǒng)升級改造,實(shí)現(xiàn)人員設(shè)備精確精準(zhǔn)定位,近日,山東煤礦*制定印發(fā)《山東煤礦人員精確定位系統(tǒng)技術(shù)要求(試行)》?!都夹g(shù)要求》由范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、一般要求、技術(shù)要求、功能要求、主要技術(shù)指標(biāo)七方面內(nèi)容組成,既符合國家煤礦安全生產(chǎn)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,又滿足山東煤礦安全工作實(shí)際需要,是*部煤礦人員精確定位系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范?!都夹g(shù)要求》規(guī)定,系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)架構(gòu)簡單,能實(shí)現(xiàn)與安全監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等多系統(tǒng)融合,要求選用基于RSSI、AOA、TOA、TOF、TDOA等*無線測距技術(shù),提高定位精度和可靠性,能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級定位。其中,在理想狀態(tài)下靜態(tài)定位精度能夠達(dá)到30厘米,采煤工作面及順槽、掘進(jìn)工作面人員定位精度應(yīng)達(dá)到1米。系統(tǒng)要求具備wei yi性檢測、雙向呼叫、超時(shí)報(bào)警、聲光振動提示、限員管理等功能的同時(shí),還為井下設(shè)備裝備定位預(yù)留容量,為下一步輔助運(yùn)輸無人化等智能化建設(shè)打下基礎(chǔ)。gc0325
常用定位技術(shù)比較
Wi-Fi技術(shù)
Wi-Fi 定位應(yīng)用采用在區(qū)域內(nèi)安置無線基站,根據(jù)待定位 Wi-Fi 設(shè)備的信號 特征,結(jié)合無線基站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),綜合確定待定位 Wi-Fi 設(shè)備的坐標(biāo)。Wi-Fi 定位技術(shù)便于利用現(xiàn)有的無線設(shè)備實(shí)現(xiàn)定位功能,但由于 Wi-Fi 的安全性較差,功耗較高,頻譜資源已趨近飽和,因此,不利于終端設(shè)備的*攜帶和廠區(qū)內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用。
射頻識別技術(shù)
它是利用電磁感應(yīng)原理,通過無線 激發(fā)近距離無線標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)信息讀取的技術(shù)。射頻識別距離從幾厘米到十幾米。RFID 用于人員定位的典型應(yīng)用來自人員考勤系統(tǒng)的拓展,主要進(jìn)行人員是否存在于某個(gè)區(qū)域的辨識,不能做到實(shí)時(shí) 跟 蹤,并且定位應(yīng)用還沒有標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)體系,因此,網(wǎng)絡(luò)建立成本和建立難度較大。
UWB技術(shù)
UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術(shù),利用納秒至微秒級的非正弦波 窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。UWB 調(diào)制采用脈沖寬度在 ns 級的快速上升和下降脈沖, 脈沖 覆蓋的頻譜從直流至 GHz,不需常規(guī)窄帶調(diào)制所需的 RF 頻率變換,脈沖成型后可直接送至天線發(fā)射。頻譜形狀可通過甚窄持續(xù)單脈沖形狀和天線負(fù)載特征來調(diào) 整。UWB 信號的輻射非常低,通常只有手機(jī)輻射的千分之一,因此在工業(yè)上應(yīng)用時(shí),其不存在對其他儀器儀表的干擾問題。
其他一些定位技術(shù)的整體比較:
定位技術(shù) | 定位精度 | 安全性 | 穿透性 | 抗干擾 | 功耗 | 輻射 | 傳輸距離 |
Wi-Fi | 3~10m | 較高 | 強(qiáng) | 較強(qiáng) | 高 | 較高 | 30~50m |
藍(lán)牙 | 3~5m | 較高 | 弱 | 弱 | 較低 | 較低 | 10m |
地磁 | 2~5m | 較高 | NA | 極弱 | 較低 | NA | NA |
RFID | 1-8m | 低 | 弱 | 弱 | 低或無 | 低 | 15m |
ZigBee | 3~10m | 較低 | 弱 | 弱 | 低 | 較高 | 70m |
UWB | 0.3m | 非常高 | 強(qiáng) | 強(qiáng) | 低 | 低 | >300m |
紅外 | 5~10m | 高 | NA | 弱 | 高 | 低 | 5m |
超聲波 | 0.01~0.1m | 高 | NA | 強(qiáng) | 高 | 低 | 5m |
機(jī)器視覺 | 1~2m | 較高 | NA | 弱 | 高 | NA | 10m |
系統(tǒng)應(yīng)用原理
項(xiàng)目系統(tǒng)采用*的 UWB 技術(shù),系統(tǒng)硬件由監(jiān)控主機(jī)、交換機(jī)、定位基站、定位卡組成。首先根據(jù)布置一定數(shù)量的定位基站,通過定位基站使得無線信號覆蓋,然后為人員佩帶定位卡,各方向的定位基站不斷接收定位卡發(fā)送無線信息,定位基站將定位卡的信息通過交換機(jī)上傳至監(jiān)控主機(jī),系統(tǒng)根據(jù)定位卡的場強(qiáng)信息及地理信息進(jìn)行分析處理,得到定位卡的實(shí)時(shí)位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人員定位、歷史軌跡回放等功能,精度滿足預(yù)警需求
管理者可以根據(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)即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計(jì)并顯示出來。中心站主機(jī)會根據(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,同時(shí)監(jiān)控井下人員分布情況,對井下重要位置實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)時(shí)反映重點(diǎn)及獨(dú)立崗位工作人員的上崗及離崗情況,空崗時(shí),系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警提示.
系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
山東煤監(jiān)局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,《技術(shù)要求》的出臺及時(shí)彌補(bǔ)了煤礦井下人員定位-礦井人員精確定位系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范空白,對規(guī)范山東煤礦人員精確定位系統(tǒng)建設(shè),推進(jìn)煤礦智能化、智慧化建設(shè)有著重要意義。 vx:gaochao927
山東新云鵬煤礦井下人員定位-礦井人員精確定位系統(tǒng)功能
人員動態(tài)監(jiān)測功能
實(shí)時(shí)監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)控是實(shí)時(shí)的顯示井下的總?cè)藬?shù)、顯示井下各部門的總?cè)藬?shù)、顯示井下各區(qū)域的總?cè)藬?shù)、顯示當(dāng)前的基站等告警信息,并關(guān)聯(lián)成報(bào)表,點(diǎn)擊可以查看人員井下的相關(guān)信息。
實(shí)時(shí)跟蹤
實(shí)時(shí)跟蹤是指實(shí)時(shí)跟蹤井下人員的行徑路線,也可以采用動態(tài)跟蹤的方法進(jìn)行跟蹤,即人員從開始下井就可以跟蹤,在井下每經(jīng)過一個(gè)基站,系統(tǒng)自動在地圖上描畫一段行徑的路線。
查找人員當(dāng)前位置
輸入任意人員的姓名或通過工號、卡號方式,系統(tǒng)可以立即以圖形方式顯示此人當(dāng)前所在區(qū)域;系統(tǒng)將以文字方式顯示這些人各自在井下的當(dāng)前精確位置。同時(shí)也可調(diào)出軌跡列表或回放軌跡。
軌跡回放
信息存儲和歷史軌跡回放:系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)存儲和人員活動軌跡回放功能,以便為事故分析提供依據(jù)。
統(tǒng)計(jì)查詢進(jìn)入qu區(qū)人員
對于井下的某些特殊區(qū)域,例如規(guī)定不準(zhǔn)一般人員進(jìn)入的危險(xiǎn)區(qū)域,在行蹤保留時(shí)段內(nèi)可以隨時(shí)進(jìn)行查詢,列出進(jìn)入該區(qū)域的人員和出、入時(shí)間。
查詢考勤功能
能夠準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)礦工入井、出井時(shí)間,并可按班次、按部門生成日考勤、月考勤統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
下井人員查詢
當(dāng)日下井人員名單表,采用不用顏色來區(qū)分全礦按部門排列顯示哪些人員在當(dāng)日未下井、哪些人員在當(dāng)日完成上下井、哪些人員還在井下和工作超時(shí)井下人員數(shù)(灰色顯示表示未下井、藍(lán)色顯示表示正在井下、綠色顯示表示完成上下井、紅色顯示表示井下人員工作超時(shí))。
員工下井時(shí)長統(tǒng)計(jì)表
進(jìn)入全員工下井時(shí)長統(tǒng)計(jì)表界面,可選擇某一天或幾天內(nèi)的,設(shè)定下井時(shí)長范圍,查詢所有滿足條件的人員信息,如圖所示:
員工日考勤表
在員工日考勤表界面,可統(tǒng)計(jì)時(shí)間(以天為單位)內(nèi)人員上下井時(shí)間、井下停留時(shí)長和班次。
考勤分段統(tǒng)計(jì)表
在考勤分段統(tǒng)計(jì)表界面,可根據(jù)時(shí)間分段值設(shè)置,統(tǒng)計(jì)大于或小于時(shí)間分段的早晚班情況
人員定位查詢
在人員定位查詢界面,可查詢一定時(shí)間段內(nèi)人員下井信息,點(diǎn)擊“查詢”按鈕,查看下井人員信息,雙擊選中人員后(也可手動輸入需要查詢的人員姓名),點(diǎn)擊“確定”,即可對選中人員進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。主要用于查詢歷史的精確位置。
歷史人員軌跡查詢
在歷史人員軌跡查詢表界面,點(diǎn)擊“查詢”按鈕,在彈出的查詢框輸入需要查詢的人員工號、姓名,點(diǎn)擊“確定”在上方顯示對應(yīng)人員記錄,雙擊該記錄,即可在下方軌跡列表中展開人員軌跡。
歷史下井人員區(qū)域分布表
進(jìn)入歷史下井人員區(qū)域分布表,可查看具體日期各區(qū)域人員分布數(shù)量,以及各部門入井人數(shù)
下井次數(shù)統(tǒng)計(jì)表
在下井次數(shù)統(tǒng)計(jì)表,可查看時(shí)間段內(nèi)人員下井次數(shù),
每日下井人數(shù)統(tǒng)計(jì)表
在每日下井人數(shù)統(tǒng)計(jì)表界面,可查看具體日期各部門下井人數(shù)
部門考勤情況匯總表
部門考勤情況匯總表,可以查看部門下井總?cè)舜螖?shù)占部門持卡數(shù)的比例,即持卡入井率,可根據(jù)時(shí)間分段值設(shè)置,分段統(tǒng)計(jì)下井人次
干部跟班下井管理
系統(tǒng)能對干部下井情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、監(jiān)督,在辦公室通過電腦就可以看到哪些干部在井下,哪些干部已升井。
安全管理功能
生命安全監(jiān)測預(yù)警
生命安全監(jiān)測是監(jiān)控井下人員的動靜狀態(tài),如果超過設(shè)定的時(shí)間人員未動,將會產(chǎn)生生命安全監(jiān)測預(yù)警。
區(qū)域超員告警
對某個(gè)區(qū)域的人員數(shù)量進(jìn)行限制,如果超員則告警。
礦工進(jìn)入禁入?yún)^(qū)告警
當(dāng)?shù)V工進(jìn)入qu區(qū)時(shí),系統(tǒng)會告警,提示管理人員采取相應(yīng)措施。
工作超時(shí)、欠時(shí)告警
當(dāng)?shù)V工在井下停留超出規(guī)定時(shí)間,或未達(dá)到規(guī)定時(shí)間時(shí),系統(tǒng)將告警并記錄。
行進(jìn)軌跡異常告警
當(dāng)特種人員未按規(guī)定的行進(jìn)路線行走,或者在規(guī)定的時(shí)間未到達(dá)規(guī)定的地點(diǎn),系統(tǒng)將告警。
防爬車管理
防爬車用于井下軌道交通和皮帶交通比較多且繁忙的礦井。某些礦工在沒有許可的情況下,以車或皮帶運(yùn)輸代步,對人身安全造成*危險(xiǎn);為了便于井下管理,系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套有效的監(jiān)測措施,在軌道交通和皮帶交通區(qū)域某兩個(gè)站之間,設(shè)定按正常人員行走的zui kuai時(shí)間,若礦工在兩個(gè)站之間行走的時(shí)間小于規(guī)定的時(shí)間,系統(tǒng)會產(chǎn)生相應(yīng)的告警報(bào)表。
雙向呼救功能
預(yù)警雙向呼救是指井下出現(xiàn)緊急情況時(shí),井下帶卡人員可以通過識別卡的呼救按鈕,將緊急情況告知地面系統(tǒng),地面系統(tǒng)接到緊急呼救后,采取應(yīng)急援救方案,同時(shí)地面也可以在出現(xiàn)緊急情況時(shí),向井下帶卡人員發(fā)出緊急尋呼,可以是單個(gè)也可以是所有人員進(jìn)行尋呼,指導(dǎo)井下人員采取應(yīng)急措施。
固定崗位脫崗管理
固定崗位脫崗管理用于某些特殊人員,這些人員工作崗位固定,一般都有固定的工作場所和工作時(shí)間段,例如安監(jiān)員,zha yao 庫房的火品發(fā)放工,絞車司機(jī),皮帶司機(jī)和井底的信號工等等。這些人一般要求不能離崗,如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)離開自己的崗位,系統(tǒng)將判斷已脫崗。
系統(tǒng)設(shè)備管理
標(biāo)識卡低電量預(yù)警
當(dāng)標(biāo)識卡電量過低時(shí),系統(tǒng)將提前預(yù)警,通知相關(guān)技術(shù)人員及時(shí)更換電池,避免標(biāo)識卡沒電時(shí),持卡者不知道,雖然下井了,卻被系統(tǒng)判斷為曠工。
井下LED顯示功能
可以通過本安顯示屏對井下特定區(qū)域或者特定顯示屏發(fā)布相關(guān)信息,并可以對本安顯示屏是否在線發(fā)布告警信號。
分站不在線告警
當(dāng)讀卡分站供電電壓不足、讀卡分站信號線連接故障時(shí)系統(tǒng)會出現(xiàn)分站不在線告警或電量低告警,提醒管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決。待問題處理后告警會自動結(jié)束并在歷史告警中保存告警信息。
電源監(jiān)測
檢測給分站供電的電源外接交流電是否中斷。當(dāng)電源交流電出現(xiàn)中斷或者異常時(shí),系統(tǒng)告警區(qū)域會出現(xiàn)設(shè)備交流電中斷告警,提醒維護(hù)人員采用對應(yīng)處理方案。
聲光報(bào)警功能
通過聲光*和軟件的設(shè)置可實(shí)現(xiàn)礦井超員告警、區(qū)域超員告警、分站不在線、進(jìn)入禁qu告警、超時(shí)告警的聲光報(bào)警功能,在系統(tǒng)安全與設(shè)備出現(xiàn)告警時(shí),可以及時(shí)通過聲、光的方式提醒調(diào)度管理員工的快速響應(yīng)。
用戶權(quán)限管理
系統(tǒng)的管理軟件能夠?qū)崿F(xiàn)分配多個(gè)不同權(quán)限的用戶,方便各個(gè)用戶在網(wǎng)絡(luò)終端上同時(shí)運(yùn)行軟件,查詢井下實(shí)時(shí)情況。
GIS地理信息系統(tǒng)平臺
能實(shí)現(xiàn)井下巷道圖的縮放,并能對GIS地圖進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出和還原地圖功能。
雙機(jī)熱備
系統(tǒng)具有雙機(jī)熱備功能。工作主機(jī)工作時(shí),備用主機(jī)接收并存儲監(jiān)控信息,但對系統(tǒng)不具控制功能;備用主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測主機(jī)工作狀態(tài),當(dāng)監(jiān)測到工作主機(jī)異常時(shí),自動轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)。另外,當(dāng)主備機(jī)全部斷電(內(nèi)外網(wǎng)斷開)或者數(shù)據(jù)庫服務(wù)故障停止運(yùn)行時(shí)主備機(jī)不進(jìn)行自動切換邏輯,此時(shí)則需要人工干預(yù)。
井口LED實(shí)時(shí)顯示
將LED屏安裝在井口附近,屏幕實(shí)時(shí)顯示井下總?cè)藬?shù)、人員的所屬部門與部門人數(shù)、姓名、上井標(biāo)志等信息。
系統(tǒng)wei一性性檢測
人臉識別+井口讀卡+人員井下軌跡,3者對比后則認(rèn)為wei一性通過,考勤有效;否則考勤無效并產(chǎn)生相應(yīng)告警,并為管理者提供對替帶卡或多帶卡人員處罰的憑證依據(jù)。
聯(lián)網(wǎng)上傳
按照國家或地區(qū)聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,將井下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)定時(shí)生成相關(guān)文件或?qū)⑸傻膫魉偷礁骷瘓F(tuán)、市局、省局平臺,實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測。
WEB發(fā)布
建立WEB服務(wù)器并部署定位系統(tǒng)站點(diǎn),接入礦方辦公網(wǎng)絡(luò)(需礦上提供網(wǎng)絡(luò)),可供辦公網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行訪問,從而查看井下人員實(shí)時(shí)動態(tài)。