矿用人员定位(管理)系统

矿用人员定位(管理)系统,即矿用人员位置监测系统,是基于智慧矿山操作系统平台(RED-MOS®),采用公司自主研发的 UWB 高精度多模式动目标定位等相关技术,实现井下人员的实时全程高精度监测定位与追踪、井下人员的总数和分布状况、矿工入井/出井时间、井下人员运动轨迹、人员及考勤管理等功能。在井下发生异常情况时,可通过向人员携带的定位仪发送指令,指挥人员迅速撤离区域,并可动态掌握人员实时位置,提升矿山应急救援水平

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KJ323D(A) 矿用人员定位(管理)系统

KJ323D(A) 矿用人员定位(管理)系统

系统简介

KJ323D(A)矿用人员精确定位系统是精确位置监测的人员定位管理系统,涉及计算机软硬件、数据库、电子技术、数字通讯、无线传感网络技术和无线定位技术、3D立体地图相关联动态视图、GIS技术,应具有北斗、全球卫星定位系统GPS等数据信息兼容GIS运算技术,在系统稳定性、可靠性、信号传输抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面充分得到保证。定位系统主要有传输分站,读卡器,标识卡,稳压电源,上位机等主要设备组成。

本系统以数字化三维GIS全景动态视图为显示平台,可以实现整个矿山信息化各子系统的统一管理平台,为将来的“智慧矿山物联网”建设打下基于三维GIS的综合显示管理平台。

人员精确定位管理系统,可针对矿山人员进行实时全程监测定位与追踪。同时具备人员管理系统、考勤管理系统等一切管理功能,并具有全矿井精确电子地图作为监测定位的基准坐标,在三维GIS动态视图显示。

系统特点

三维GIS地图

地面部分可通过航拍建立全景视图,也可以通过人工建模的方式对整个矿区进行三维立体式整体建模,对矿井地面情况进行全方位浏览。井下部分包括巷道三维模型,以及人员、环境、设备的三维模型。以三维立体电子地图为平台显示界面,具有矢量缩放、平移、720 度全角度查看功能;具有空间坐标设置、显示及测量功能。也可以应全景相机对井下巷道、设备等环境进行拍摄,通过软件制作完成井下环境在三维 GIS 地图中的真实再现

设备输出方式

设备采用光、电信号输出;主机与各分站之间采用光、电网络传输,组网灵活,系统带宽容量大

精确定位技术

采用基于 UWB/TDOA 双边测距算法的精确定位技术,实现井下人员设备的跟踪定位,精度达 0.3米以内

无线数据传输

无线分站与多个无线定位基站、无线位置监测仪构成一个无线网络并形成无线连接,无线信号覆盖半径达到 400 米。采用国际上最先进的无线传感网络技术,实现无线多跳传输。支持 SDN 算法实现井下无线路由的远程管理

无线位置监测仪

无线位置监测仪功能:具有人员位置监测、语音播报(可以通过上位机直接对携带人员进行语音播报)、紧急求救、人机互动(接听到语音回复按键确认)、缺电指示等功能。监测仪采用可充电电池,寿命长,大大减少维护量

应急预案管理
  • 当矿井电网断电后,设备自供电系统可提供 4 小时的设备供电
  • 当井下设备无线通信中断时,系统网络设备软硬件具有自诊断、自修复功能,调度中心具体设备故障检索、设备编号声光报警,(设备自修复时间 6 秒)
  • 当分站光网通信故障时,分站具有自动存储数据功能,待网络恢复正常后会立即将储存数据上传至数据库
  • 各种报警信息系统可自动通过短信平台发往预设的安全管理人员的手机上
  • 当系统主机出现故障时可自动进行双机切换,确保系统正常工作,具有热备份功能
  • 地面垂直救援:当井下发生矿难时,系统可提供井下受困人员的精准三维坐标、经纬度坐标(GPS)、井下实景巷道全景等数据信息,为及时开展抢险救援提供有力数据支撑
  • 井下直线救援:当井下发生矿难时,系统也可提供井下相邻巷道打通至受困人员所在巷道的救援数据,包括救援掘进距离,水平角和方位角,大大缩短了救援距离和时间
  • 掘进预警管理:系统对矿井采空区进行统一管理,当系统监测到在掘巷道与采空区之间的距离小于矿井设置的安全距离时,系统自动报警,避免因打通采空区等引起的突出、透水等事故,为掘进预警管理提供准确数据支持
  • 系统具有智能逃生应急广播功能

硬件介绍

KJ323 D(A)-D1矿用本安型读卡器
KJ323 D(A)-D1矿用本安型读卡器
  1. 外形尺寸(长Χ宽Χ高):315 Χ165 Χ58mm
  2. 重量: 1.5kg
  3. 防爆标志:Ex ib I Mb
  4. 正常工作的条件:
    • 温度: -5℃~+40℃
    • 平均相对湿度:不大于95%( 25℃)
    • 大气压力:80 KPa ~116KPa
    • 储存温度:-40℃~+60℃
    • 有爆炸气体混合物,但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体
  5. 额定工作电压:21V,后备电池:断电时可持续工作不小于8h
  6. 无线发射功率:-60 dBm ~-20dBm
  7. 无线频率:3.5GHz~4.5GHz~
  8. 最大传输距离:400m(无遮挡)
  9. 并发识别数量:不小于80台标识卡
KJ323D(A)-K矿用本安型标识卡
KJ323D(A)-K矿用本安型标识卡
  1. 外形尺寸(长Χ宽Χ高):83 Χ60 Χ34mm
  2. 重量:150g
  3. 正常工作的条件:
    • 温度: -5℃~+40℃
    • 平均相对湿度:不大于95%( 25℃)
    • 大气压力:80 KPa ~106KPa
    • 储存温度:-40℃~+60℃
    • 在具有甲烷、煤尘爆炸性混合物的煤矿井下使用。
  4. 供电电源:
    • 容量为1600mAh
    • 工作电压:3.7V 最大工作电流不大于90mA
  5. 标识卡与读卡器之间信号传输
    • 传输方式:无线射频传输
    • 无线频率: 3.5GHz~4.5GHz
    • 无线发射功率:-60 dBm ~-20dBm
    • 最大传输距离:400m(无遮挡)
  6. 标识卡采用可充电电池,每次充电能保证标识卡连续工作时间10天
KDW1140/21矿用隔爆兼本安型稳压电源
KDW1140/21矿用隔爆兼本安型稳压电源
  1. 电压输入:AC 127V/220V/660V/1140V
  2. 本安输出:
    • 1路 DC 12V/800mA
    • 5路 DC 21V/600mA
  3. 配接备用电源:DXBL192/24J矿用隔爆型锂离子蓄电池电源,当交流电源停电时,备用电源自动投入,保证了分站的不间断运行
  4. 后备时间:不小于6小时
  5. 防爆标志:Exd [ib] I Mb
KJ323位置检测仪充电柜
KJ323位置检测仪充电柜
  1. 外形尺寸(长Χ宽Χ高):1.0Χ0.4Χ1.9m
  2. 重量:102kg
  3. 正常工作的条件:
    • 温度: 0~40℃
    • 平均相对湿度:不大于95%( 25℃)
    • 大气压力:86~106KPa
  4. 额定输入电压:AC 220V,额定输入电流AC 5A
  5. 额定输入功率:700W
  6. 额定输出电压:DC 4.2±0.05V,额定输出电流DC 75A
  7. 额定输出功率:340W
  8. 每台可充电能力:105个
KJ323D(A)-F矿用本安型传输分站
KJ323D(A)-F矿用本安型传输分站
1. 外形尺寸(长Χ宽Χ高):462 Χ315 Χ85mm
2. 重量:7.5kg
3. 可在具有甲烷、煤尘爆炸性混合物的煤矿井下使用
4. 供电电源:DC21V,工作电流≤600mA
5. 通信中断时数据存储时间:不小于4h
6. 分站与地面交换机采用光网传输:
  •  传输方式:TCP/IP
  •  传输速度:100Mbps
  •  光发射功率:0dBm~-20dBm
  •  接收灵敏度:不小于-30dBm
  •  最大传输距离:10km
7. 分站与读卡器之的传输:
  •  传输方式:RS485
  •  最大传输距离: 2Km 

主要功能

3D立体电子地图

自主创新开发的井下地图软件:利用 GIS 技术汇总煤矿井下 CAD 图及井下巷道信息,为煤矿开发可以任意 360° 自由旋转、图面放大、缩小的三维 3D 电子地图,可直观地反应出矿井整体和各个不同工作层面的立体结构图、并显示出井下巷道的坡度、深度、实际长度等各种重要管理信息

独创的三维地理显示:直接在地图上显示所要了解的巷道或人员所在地的水平与方位以及相对于地面的经纬度和垂直深度等重要信息,实现精确定位

全矿井的动态人员显示与自动跟踪监控:可以整体或局部地显示井下巷道的详细结构并同时显示人员在巷道中的分布、行走等信息,对人员所在分支巷道及行走方向、乘车等情况也能准确的动态显示

井下人员管理和考勤的功能

对出/入矿井的人员进行自动注册或注销,完成唯一性确认
可对个人信息、职务、工种、区队班组等人员信息进行综合管理(显示、存储、查询和打印等)

可对出/入矿井、主巷道、普通区域、重点区域、限制区域工作的具体人员、具体时刻、人员总数的情况进行显示、查询、打印、导出等管理

可对下井人员的下井次数、井下工作时间等情况以日、周、月等任意选定的时间段进行显示、查询、打印等管理

可对井下某个区域、某个人或全体人员发送语音播报

井下人员紧急求救报警、侵入禁区报警、下井超时报警、非法入井报警、信号故障报警、抵达超时报警、区域超员报警等发生时,在系统上声光报警并显示报警人员信息

井下人员跟踪定位的功能

对井下人员不间断地进行实时的精确定位与跟踪
可显示任意选定的井下人员的实时的三维3D坐标信息
按时间段对指定的井下人员的行走轨迹进行历史回放显示

设备管理功能

对井下不同区域设备进行划分、管理,对系统设备的类型与编号、所在区域与位置等信息在系统上进行查询。
对不允许进入控制区域(炸药库、变电所)等人员权限进行声光报警管理及查询

报警管理功能

系统设备发生故障时均会立即发出声光报警,显示报警区域、报警时间、设备类型、编号
人员、设备等各报警信息均可记录警报处理人的处理内容、时间。对历史报警处理可按照时间段、区域、报警信息、类型及处理内容等进行查询显示
可设定需管理的紧急报警类型和需传送的管理人员手机号,系统在该警报发生时会立即自动以短信形式向该手机发送报警信息

求救报警

井下人员或设备出现异常情况时,可通过位置监测仪向系统发出报警求救信号,地面监控界面立即显示出报警提示,对警报发出人和所在地点一目了然

紧急撤离

地面人员掌握到异常情况,通过向人员携带的位置监测仪发送语音广播指挥井下人员迅速撤离,可通过系统向单个人员或者所有人员发送语音广播指令,并可动态掌握撤离进行情况

紧急逃生路线

当矿井应急逃生路线遭到破坏,系统可根据事故点及受困人员位置在 GIS 上自动形成新的逃生路线,并通过应急广播通知井下人员按新的路线撤离。参数设置与事故类型有关,包括塌方、水灾、火灾等,例如塌方,假设这个位置发生塌方,设置事故点,和受困点,点击模拟,系统自动形成逃生路线,指引人员就近撤离至避难硐室或井口。