井下人员精确定位—煤矿人员管理 

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　　系统简介

　　系统采用的ZigBee无线通讯技术,专业用于井下移动目标的无线定位、路径跟踪和考勤管理，为煤矿的安全开采提供了保障，提高了煤矿企业的生产管理效率。

　　通过建立一个生产调度中心，在调度中心能够做到对井下人员及车辆的集中调度监视，实时动态显示其状况、分布情况和运行轨迹；可对发生井下人员滞留超时、进入危险区域或重点防护区域、矿井发生事故等情况时进行警示和自动声光报警；可以显示井下人员遇到紧急情况发上来的报警信息，车辆故障是发送报警信息，以及考勤管理等，实现全矿的管控一体化。

　　中心与井下管理人员、特殊作业人员短信息交互，实现安全管理和调度，以及远程管理。

　　系统功能：

　　系统精确定位误差3米，准确掌握井下坑道作业面工作人员的位置，分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹，为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。

　　提供井口LED大屏显示功能：

　　显示井下人员总数；

　　各中段人员分布情况；

　　员工出入井时间；

　　滚动显示井下人员名称。

　　提供设备链路拓扑自检功能，随时观察设备运行情况，准确排查设备故障。提供考勤功能，能够出具各部门及个人的年、月、日考勤明细报表，为管理层对员工考核提供依据。

　　支持虹膜考勤功能，通过生物识别技术，有效防止一人带多卡的现象，同时有效识别卡故障。

　　信息存储和历史轨迹回放：系统具有数据存储和人员活动轨迹回放功能，以便为事故分析提供依据。

　　定位卡求救功能，井下人员遇到突发情况（如火灾、瓦斯爆炸、冒顶、透水等）可通过矿用本安型定位卡上的求救按钮进行求救。

　　撤离功能，井上人员一旦知道有险情发生，可立即通知井下所有人员（只要他们都带有定位仪（识别卡），为逃生提供宝贵时间。

　　实时报警：超员报警、超时报警、链路异常报警、卡低电量报警、电源供电状态报警、人员异常报警、井下求救报警、环境报警、事故报警、撤离确认。

　　重点区域、限制区域管理：对重要区域和限制区域进行权限管理，非*人员进入，系统自动报警。

　　能实现数据采集和传输功能，读卡器可以采集多种和多个类型的传感器

　　车辆调度管理及调度功能，通过主机的系统软件发送调度命令

　　打印：可根据要求打印考勤报表、历史记录等。

　　系统设计原则

　　系统安全性。所有井下设备为本质安全型，*符合煤矿安全规程及规范标准。

　　系统高可靠性。能在恶劣工业环境下可靠工作，抗*力强。各节点间具备隔离保护能力，不会因局部受损影响整个系统。

　　数据完整性。在通信线路遭到破坏和断电情况下，井下设备能够独立工作并保存数据，线路恢复后把数据完整上传。

　　及时性和准确性。使用功能强大的ARM处理器、性能安全稳定的CAN总线通信技术、*的0.18uM的微波芯片技术，从根本上保证并发读卡量和数据通信的准确无误。

　　经济高效性。技术方案设计充分考虑市场经济原则，有利于降低系统投资成本。

　　系统的特点

　　底层控制网络采用CAN现场总线加ZigBee无线通信

　　由于控制网络处在矿井这个特殊环境，所承担的实时控制任务是普通局域网和以太网技术难以取代的。因此选用在可靠性、实时性和灵活性方面较同类产品有*优势的CAN现场总线。在布线不方便的地方、延伸的地方、读卡器间距离较近的地方，采用ZigBee无线通信。

　　冗余技术

　　矿井下环境条件恶劣，尤其是信道的故障率zui高，因此本设计方案在关键控制网络的关键地方采用冗余技术，可以大大提供了矿井自动化系统的可靠性。确保在发生意外的情况下，数据能得以保存。

　　网络的健壮性

　　CAN总线作为工业数据通信的主流技术之一，有着适合本系统的很多优点。

　　节点不分主从、通信方式灵活。

　　节点信息分成不同的优先级，系统可以实现优先级高的数据优先传输。

　　CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而zui高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，大大节省总线仲裁时间，即使在网络负荷很重的情况下也不会出现网络..的情况。

　　采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有*的检错效果。

　　CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。

　　在CAN总线局部通信存在问题时，可以启用ZigBee无线通信的方式，并及时上报故障信息。

　　ZigBee技术

　　ZigBee是一种可靠的无线数传网络，是适应工业现场自动化控制数据传输而建立的，使用简单，使用方便，工作可靠。这些传感器只需要很少的能量，它们的通信效率非常高。2.4GHz的工作频率对人体没有任何伤害。用ZigBee组建的网络，可以方便安装、拆除，具有很好的可移植性。

　　系统的可扩展性和可移植性

　　系统的设计采用模块化设计，具有良好的可扩展性，以及软件上的配合，可以方便的添加、删除定位读卡器、改变定位读卡器的位置等，这里说的定位读卡器是指网络上的有线定位读卡器。系统也可以在某些地方添加无线基站构建适应新的环境，这样增强了系统的延伸性，系统可以随矿井的开挖，不断的更新。

　　另外，系统基于ZigBee技术，通信距离远，识别能力强，组网方便，将来可以增加矿下车辆管理，设备管理，信号灯控制，所有这些功能，都可在这一个系统中实现，无息另外架设系统，提高了系统的扩展性。

　　安全性

　　在Web服务器、数据库以及应用终端中，除了使用在线扫毒防毒软件和防火墙等防范措施之外，还采用密码，实行对本地和远程监控用户身份的认证。

　　升级、维护方便

　　光纤，总线、无线基站和识别卡，在出现问题时，可以通过无线的方式来检测设备，确认是否通信模块故障等；在设备需要升级时，可以通过无线的方式直接更新程序固件。

　　系统组成结构

　　移动目标定位系统主要包括：

　　中心站、系统软件、传输平台、定位读卡器、定位标识卡、井下环网交换机及电源、传输线路等组成。

　　我们根据“管控一体化”的思想，采用了企业网络系统的三层网络结构：互联网、企业内部网、底层控制网，并结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和新技术，利用*的自动化产品、网络产品，实现信息化，将生产、管理等环节统一在一个网络平台上，形成统一、完整的有机整体。