人员定位系统设计方案.doc

人员定位系统设计方案

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2020年6月23日
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煤矿井下人员定位作业管理技术方案

一.范围
本标准规定了井下作业人员管理系统的产品分类, 技术要求试验方法和检验规则。
本标准适用于煤矿使用煤矿井下作业人员管理系统
二.规范性引用文件
下列文件中的条款经过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件, 其随后所有的修改单或修订版均不适用用于本标准, 然而, 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件, 其版本使用与本标准。
GB/T 2887 电子计算机场地通用规范
GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求。
GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备第2部分: 隔爆型”d”
GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备第3部分: 增安型”e”
GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备第3部分: 本质安全型”i”
GB 10111 利用随机数股子进行随机抽样的方法
AQ 6201- 煤矿安全监控系统通用技术要求
MT209 煤矿通讯, 监测, 控制用电工电子产品通用技术要求
MT286 煤矿通信, 自动化产品型号编制方法和管理办法
MT/T 772-1998 煤矿监控系统主要系能测试方法
MT/T 899 煤矿用信息传输装置
MT/T 1004- 煤矿安全生产监控系统通用技术条件
MT/T 1005- 矿用分站
MT/T 1007- 矿用信息传输接口
MT/T 1008- 煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求
三.术语和定义
煤矿井下作业人员管理系统 management system for the underground personnel in a coal mine
监测井下人员位置, 具有携卡人员/入井时刻, 重点区域出/入时刻, 限制区域出/入时刻,工作时间, 井下和重点区域人员数量, 井下人员活动路线等监测, 显示, 打印, 存储, 查询, 报警, 管理等功能。
四.技术要求,
一般要求;
对煤矿进下人员定位系统的认证流程熟悉, 亲自参与并完成了相关的产品认证。
总结经验, 全新开发了一套以C/S架构的煤矿井下人员定位系统。其特点:
    1.服务器稳定可靠, 可实现双机切换备份, 严格扣住AQ6210标准, 做到各条款在软件中都有据可查
    2.客户端类型清晰, 当前有系统设置(人员及地图编辑等)和人员监控模块。( GAS地图可直接使用CAD工程图, 专业简介易懂)
    3.系统可扩展性好。可增加客户端类型, 列如可增加符合AQ6201的煤矿井下设备环境监控模块﹑可融合视频监控模块﹑还可融合WIFI网络电话模块
    4.实现与硬件无相关性。由于系统能够配置数据转换层, 可做到与硬件基站无相关性, 甚至多种不同厂家基站都可架设到本系统上来。
    5.整个系统代码明朗, 思路清晰, 文档完善, 再开发能力及佳
    6.附加模块, 可选的局域网QQ组件, 可实现系统用户的网络联系, 简化通讯手段。
五.环境条件
系统中用于机房、 调度室的设备, 应能在下列条件下正常工作:
a) 环境温度: 15℃ ~ 30℃;
b) 相对湿度: 40% ~ 70%;
c) 温度变化率: 小于10℃/h, 且不得结露;
d) 大气压力: 80 kPa ~ 106 kPa;
e) GB/T 2887 规定的尘埃、 照明、 噪声、 电磁场干扰和接地条件。
1. 除有关标准另有规定外, 系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作:
a)环境温度: 0℃ ~ 40℃;
b)平均相对湿度: 不大于95%( +25℃) ;
c)大气压力: 80 kPa ~ 106 kPa;
d)有爆炸性气体混合物, 但无显著振动和冲击、 无破坏绝缘的腐蚀性气体。
2. 供电电源
(1) 地面设备交流电源:
a)额定电压: 380V/220V, 允许偏差-10% ~ +10%;
b)谐波: 不大于5%;
c)频率: 50Hz, 允许偏差 ±5%。
(2)井下设备交流电源:
a)额定电压: 127V/380V/660V/1140V, 允许偏差:
——专用于井底车场、 主运输巷: -20% ~ +10%;
——其它井下产品: -25% ~ +10%;
b)谐波: 不大于10%;
c)频率: 50Hz, 允许偏差 ±5%。

六.系统组成
系统一般由主机.传输接口.分站识别卡.电源箱.电缆接线盒.避雷器.和其它必要设备组成四.系统功能
1 实时监测
实时监测当前井下总人数、 当前井下各区域人数、 当前各区域、 各部门、 各工种、 各职务的下井人数。
2 群收功能
人员定位基站具有群收功能, 当携带标识卡的一群工作人员经过安装在巷道的基站时, 基站按照防碰撞程序设定, 依次向接收标识卡发送编号, 已发送并接收到基站应答的标识卡马上进入暂时的休眠状态, 并将发送时间留给没有发送的标识卡。
3 求救功能
当井下人员遇到危险需要得到帮助时, 按下标识卡上的求救按键, 标识卡发出求救信号, 基站接收到该信号后优先发送到地面中心站; 中心站主机接收到求救信息后, 发出语音报警, 弹出报警菜单, 显示报警人姓名、 职务、 在职区队以及发出报警的区域。同时, 基站给求救标识卡发出已接收呼叫应答信号, 此时标识卡红色信号灯亮, 表示地面中心站已接收求救信号。
4 搜救功能
发生事故地点, 如果没有安装基站或超出了信号接收范围, 能够采用人员手持移动式基站在可能的工作范围进行搜救, 如果接收到被困人员信号, 则此人接收附近30～50米范围内。
5 移动设备定位
在井下移动设备( 如井下电机车、 矿车、 各种提升设备) 上安装矿井人员跟踪定位发射/接收器, 经过各个地点的基站实现数据采集, 确定移动设备的位置和移动轨迹。
6 位置跟踪
在GIS矢量图上动态显示人员当前位置; 实时监测当前某些特殊工种或特殊人员下井情况和所处位置;
7 统计考勤
能够查询任一班次及时间段各部门下井人数及下井时间; 能够显示一个月或任一时间段, 某部门或某个人的下井考勤情况, 并根据工种、 职务、 部门等( 规定足班时间) , 判断不同类别的人员是否足班; 能够显示一个月或任一时间段某部门及某人员的下井时长分布情况, 和该时间段内平均井下时长; 显示下井人员确切的下井时间和上井时间, 统计井下持续时间; 可单独统计考核某些特殊工种、 职务人员的上下井情况; 能够单独考核某部门一个月或任一时间段的所有人员班次考勤总计;
8 历史足迹回放
设计井下坑道基于浏览器的地理信息地形(WEBGIS)图, 可无极放大、 查询坑道各处的各种资料、 信息, 如放火及救援、 生产设备分布信息, 坑道环境信息, 人员分布信息等。
主要坑道安装监控设备, 也能够将提前拍下的坑道环境的实图存储到地形图上, 为管理人员提供信息查询资料。
在井下坑道基于浏览器的地理信息(WEBGIS)图上, 输入人员姓名和日期, 能够逐个巷道的显示该人的行动轨迹;
9 查询灵活
查询任一指定井下人员或某部门、 职务及工种当前或指定时刻所处位置; 查询任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹; 选定某区域、 某分站、 某接收器, 能够获得当前或历史时刻该位置的人员信息; 选定某区域、 某分站、 某接收器能够获得经过该区域、 分站或接收器所有的人员经过的时间信息; 可对特定的人员进行实时跟踪; 可查询各区域、 各部门、 各工种、 各职务在任一历史时刻的人数汇总情况。能动态显示井下人员的当班或任一历史时刻活动模拟轨迹。
10 双向呼叫
监控主机和井下人员能够实现双向紧急呼叫。当井下某处发生紧急情况时, 监控主机能够给某区域发送紧急寻呼, 让该区域所有人员紧急撤离。同样, 当某人员发生紧急情况时, 该人员能够向调度主机发送求救信号, 保证该人员能够及时得救。
11 人员考勤
经过确定矿井人员入井时间、 出井时间、 滞留时间, 实现人员考勤。
12 门禁功能
在井下一些重要峒室、 危险场合( 如盲巷等) 配备RFID识别器和语音站, 可有效地阻止人员违章进入, 并将违章人员记录在案;
13 超时报警
人员在井下时间超过给定的时间, 自动报警提示并提供相关人员的名单等信息;
14 区域超员报警
特定危险区域超过安全规定人数时, 自动报警, 可有效地阻止其它人员继续进入;
15 自诊断功能
1)当系统监测分站出现故障, 分站栏显示由绿色变成红色告警; 当无线接收器出现故障, 提示某分站某接收器无信号; 当无线编码发射器需要充电时, 提前提示该发射器缺电( 自带电源式发射器) ; 当井下交流供电中断时, 系统提示直流供电报警;
2)标识卡超低能耗设计, 免维护使用1年以上, 并具有欠压指示功能, 且能够防水防尘;
3)识别区域内无方向性、 无盲区, 对人体没有伤害;
4)系统中心站及网络终端能够联网运行, 使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息, 查询、 打印各类数据报表;
5) 分站宜具有人员编码和时钟显示功能, 可用遥控器查询记录;
6)操作权限及操作日志: 不同的用户拥有不同的操作权限, 便于系统的维护, 每个值班人员拥有自己的登录名和密码, 交接班时可更换用户。
16.显示
1.系统应具有汉字显示和提示功能。
2.系统应具有列表显示功能。显示内容包括: 下井人员总数及人员, 重点区域人员总数及人员, 超时报警人员总数及人员, 限制区域报警人员总数及人员, 特种作业人员工作异常报警总数及人员等。
3系统应具有模拟动画显示功能, 显示的内容包括: 巷道布置模拟图, 人员位置及姓名, 超时报警, 超员报警, 进入限制区域报警, 特种作业人员工作异常报警等。应具有漫游, 总图加局部放大, 分页显示等方式。
4.系统应具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括: 分站, 电源箱, 传输接口和电缆等设备的设备名称, 相对位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了, 可漫游, 分页或总图加局部放大。
17.打印
系统应具有汉字报表, 初始化参数召唤打印功能。打印内容包括: 下井人员总数及人员, 重点区域人员总数及人员, 超时报警人员总数及人员, 超员报警总数及人员, 限制区域报警人员总数及人员, 特种作业人员工作异常报警总数及人员, 领导干部每月下井总数及时间统计等。
18.人机对话
1.系统应具有人机对话功能, 以便于系统生成, 参数修改, 功能调用, 图形编辑等。
2.系统应具有操作权限管理功能, 对参数设置等必须使用密码操作, 并具有操作记录。
3.在任何显示模式下, 均可直接进入所选的列表显示, 模拟图显示, 打印, 参数设置, 页面编辑, 查询等方式。
19.双机切换
系统主机应具有双机切换功能。
20.备用电源
系统应具有备用电源。
21.网络通信
系统应具有网络接口, 将有关信息上传至各级主管部门。
22.其它
1).系统应具有软件自监视功能。
2).系统应具有软件容错功能。
3).系统应具有实时多任务功能, 队参数传输, 处理, 存储和显示等能周期的循环运行而不中断。
七.主要技术指标
1.最大位移速度
最大位移速度不得小于5m/s
2.并发识别数量
并发识别数量不得小于80。
3.漏读率
漏读率不得大于10。
4.最大传输距离
1)识别卡与分站之间的无线传输距离不小于10m;
2)分站至传输接口之间最大传输距离应不小于10km; 分站至传输接口之间可窜入可靠的中继器, 但所窜的中继器最多不超过2台。
5.最大监控容量
1)系统允许接入的分站数量宜在8.16.32.64.128中选取; 被中继器等设备分隔成多段的系统, 。每段允许接入的分站数量在8.16.32.64.128.中选取;
2)识别卡数量不小于8000个。
5.最大巡检周期
系统最大巡检周期应不大于30s。
6.误码率
误码率应不大于10.
7.存储时间
存储时间应满足下列要求:
a)携卡人员出/入井时刻、 出/入重点区域时刻、 出/入限制区域时刻、 进入分站识别区域时刻、 出/入巷道分支时刻及方向、 超员、 超时、 工作异常、 卡号、 姓名、 出生年月、 职务或工种、 所在区队班组、 主要工作地点等记录应保存3个月以上。当主机发生故障时, 丢失上述信息的时间长度应不大于5min;
b)分站存储数据时间应不小于2h。
8.画面响应时间
调处整幅画面85%的响应时间应不大于2S,其余画面不大于5S
9.双机切换时间
从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间应不大于5min.
10.识别卡电池寿命
不可更换的识别卡的电池寿命应不小于2年。可更换的电池识别卡的电池寿命不小于6个月。
11.识别卡电池工作时间
采用可充电电池的识别卡, 每次充电应能保证识别卡持续工作时间不小于7d。
12.备用电源工作时间
在电网停电后, 备用电源应能保证系统连续监控时间不小于2h
13.远程本安供电距离
远程本安供电距离应不小于2km
14.传输性能
系统的信息传输性能应符合MT/T899的有关要求。
15.电源波动适应能力
供电电压在产品标准规定的允许电压波动范围内, 系统的位置监测, 并发识别, 最大传输距离, 最大监控容量, 最大巡检周期应能满足要求。
16.工作稳定性
系统应进行工作稳定性试验, 通电试验时间不小于7d, 系统的位置监测, 并发识别, 最大传输距离, 最大监控容量, 最大巡检周期的满足要求。
17.防爆性能
防爆型设备应符合GB 3836.1—GB 3836.41的规定。
四.实施细则