入井人员考勤定位监测系统设计.docx
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入井人员考勤定位监测系统设计
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入井人员考勤定位监测系统设计
一、概述
1、矿井基本概况
本设计为坤升控股有限公司入井人员考勤定位监测系统。
该矿井年产量为36万吨,每班下井职工人数为29人,总下井职工人数为87人。
本设计为KJ76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;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令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KJ76型矿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国家煤炭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坤升控股有限公司煤矿入井人员考勤定位系统《招标文件》(招标编3.3厂家提供的“KJ76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国家安全生产监督管理总局发布的《煤矿井下人员位置监测与管4.2国家安全生产监督管理总局发布的《煤矿井下作业人员管理系统使用4.3《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
4.4《工业企业通信设计规范》GBJ42-81
4.5《中国电器装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82
4.6《工业自动化仪表工程施工及验收规范》FBJ93-86
4.7《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-90、92
4.8《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,设计采用KJ76型人员考勤定位监测系统,数据传输采用矿用信号电缆,确保数据的准确传输。
5.1先进性
在投资费用许可的情况下,系统采用当今先进的技术和设备,一方面能反映系统所具有的先进水平,另一方面又使系统具有强大的发展潜力,以便该系统在尽可能的时间内与煤矿发展相适应。
5.2可靠性
系统最重要的就是可靠性,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的,因此系统必须可靠的、能连续的运行,系统设计时在成本接受的条件下,从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求,使得故障发生的可能性尽可能少。
即便是出现故障时,影响面也要尽可能小。
5.3安全性
对于一个系统来说,其内外部的安全性也非常重要,应具有密码、多级控制级别、撤设防级别;操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等,各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。
5.4可扩充性
系统设计时应充分考虑今后的发展需要,系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。
5.5规范性
由于本系统是一个严格的综合性系统,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范,严格遵从各项技术规定,做好系统的标准化设计与施工。
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、人员考勤定位监测系统设计范围及内容
本设计为淄博坤升控股有限公司员定位监测系统。
本矿井设计年产量为36万吨,设计为KJ76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故现场的人员状况(包括人员数量和地理)。
系统设计范围及内容如下:
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、主井井口、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、KJ76型人员考勤定位监测系统简介
1、技术优势
1.1天地科技股份有限公司常州自动化分公司(煤炭科学研究总院常州自动化研究所)是国家煤炭行业唯一一家专业从事煤矿自动化和通信技术、产品的开发单位。
是煤炭工业煤矿安全仪器仪表装备的定点生产单位。
1.2是国内最早采用RFID射频身份识别技术开发研制矿井人员安全监测系统的单位。
1.3研制开发生产制造的KJ76型煤矿井下人员定位监测系统是国内唯一获得国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监督局“安全生产科技成果奖”证书的产品单位。
1.4KJ76型煤矿井下人员定位监测系统,在山西省各矿务局已推广应用50余套,经过4年的使用,产品质量稳定、安全、可靠。
1.5KJ76型煤矿井下人员定位监测系统,在大中型矿井中使用,就产品价格而言有较大的竞争优势。
在小型矿井中使用价格也是比较低的。
1.6KJ76型煤矿井下人员定位监测系统,售后服务良好,我公司各省市设有专门的产品售后服务点。
2、产品特点
2.1被测目标“无负担”
井下工作人员无需增加携带装备、无需主动进行任何操作
2.2通行方式无限制
对被测人员经过检测点的通行方式没有限制,允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点,不影响井下人员的正常通行和正常作业。
2.3结构简单,配置灵活
可根据具体需要及投资情况灵活设置井下无线数据监测站。
监测站设置得越多,则划分的定位区域越多,人员定位的空间范围越准确。
2.4节省资源
人员监测系统网络可以和原有的安全生产监测系统共网复用,减少投资;也可以在人员监测系统网络中加设环境参数、工况等其它类型的传感器,构成多功能的综合监测系统。
3、系统组成
KJ76型矿用动目标监测系统由地面中心站、KGE37A发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆、传输接口等辅助设备组成。
地面中心站:
主机推荐选用两台主流多媒体机型,一台工作,一台备用。
主机通过232接口与KJJ14型地面传输接口连接,和设在井下的各检测站进行通信。
中心站可配置一台激光打印机,打印有关报表和资料。
无线编码发射器:
发放给每个员工,最多可8192个发射器,编码固化不重码。
本安电源:
为井下分站供电,其后备电池可保证在交流电停电情况下,分站可连续工作4小时以上。
数据检测站:
一般在上下井口、行人巷道主要分叉路口、工作面、掘进面、危险禁入等处设置检测站,总数通常不超过64个。
每个分站配置2-8个接收探头,标准配置为4个,根据矿上具体情况可另购接收探头,如有三叉路口、四叉路口等。
其构成及布置简图如下图2-3-1。
KJ76型人员定位监测系统组成图2-3-1
4、系统主要技术功能
4.1人员监测查询功能
A.当前井下人员的数量及区域分布情况;
图一:
主界面
B.指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域;
C.任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹;
D.选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息;
E.选定某一分站接收探头可以获得经过该分站探头所有的时间信息;
F.跟踪(其精度与监测分站的多少有关)
4.2超时报警功能
通过设定下井时间闸,对下井超过一定时间的人员提示报警,并给出相关人员的名单等信息。
4.3统计考勤功能
可具体显示每个下井人员确切的下井时间和上井时间。
并根据工种(规定当班时间),判断不同类别的人员是否当班,从而确定其该次下井是否有效。
在月统计报表中对下井时间、下井次数(有效次数)等分类统计,便于考核。
还可打印月考勤报表、任意时间段下井统计等有关报表。
下井详细信息:
下井统计:
月考勤报表:
4.4联网功能
KJ76人员定位系统通过局域网能实时同步地看到各种监测信息,可以进行各种查询操作。
4.4.1工作站模式:
服务器装服务器软件,相关部门可通过安装工作站软件浏览信息。
4.4.2WEB浏览模式:
在有互联网(或局域网)的情况下,通过建立WEB服务器,可以以浏览网页的方式实现信息共享,在客户端无须另加任何软件。
5、系统主要技术指标
5.1系统容量:
可连接数据监测分站64个,无线编码发射器8192个;
5.2传输方式:
主从方式,半双工;
5.3传输速率:
1200/2400/4800/9600bps;
5.4地面中心站至数据监测分站最大传输距离:
20km;
5.5编码发射器供电电压:
DC2.9V-4.5V;
5.6无线编码接收器最大有效接收区直径:
不小于30m(最大200M),允许被测目标最大移动速度不大于10m/s;
5.7误码率:
中心站到接口,接口至分站,分站到传感器传达室输误码率均<10-8;
5.8巡检周期:
10秒/周期;
5.9可接入的无线编码接收器信号制:
无线433.92+0.05MHZ频率;
5.10数据存储:
数据自动存储,保存一年以上。
三、入井人员监测范围及测点的设置
1、人员监测范围
主要包括副井井口及井底、主井井口及井底、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。
2、测点的设置
2.1主井:
入井口适当位置装一个接收器。
2.2副井:
分站设在井口房,井口适当位置装装一个接收器,井底装一个接收器。
2.3回采工作面:
分别在进风和回风顺槽入口大于30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。
2.4工作面掘进头:
掘进工作面入口大于30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。
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。
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。
.
2.7井下重要场所如:
变电室、炸药库、皮带机头等分别设置一个监测点。
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、测点安装位置(见表3-3-1)
KJ76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
主井入井口适当位置
台
1
2
主井井底适当位置
台
3
副井入井口适当位置
台
1
分站设在井口房
4
副井井底适当位置
台
1
5
工作面进风与回风顺槽入口大于30m处
台
2
6
工作面掘进头入口大于30m处
台
1
7
大巷掘进头入口大于30m处
台
1
合计
台
7
4、人员考勤定位监测系统装备量(见表3-4-1)
人员考勤定位监测系统装备量表表3-4-1
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
工控主机
P42.8G/512M/160G/17”纯屏
台
2
2
传输接口
KJJ14
台
1
3
考勤定位分站
KJF80.1
台
2
4
无线编码接收器
KJF80.2
台
7
5
无线编码发射器
KGE37A
个
1500
四、人员考勤定位监测系统设备选型与配置
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1台,避雷器2个,交流净化电源1台,UPS1台(带电池,停电后可工作2小时以上),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。
2、井下分站及接收器
地面主井井口房分站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[2005]226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。
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
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。
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
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30m(最大200M),允许被测目标最大移动速度不大于10m/s。
2、传输电缆
地面中心站到各分站及分站间电缆采用MHYBV1×4×1.0矿用信号电缆,分站与无线编码接收器间电缆采用MHYVR1×4×7/0.43矿用信号电缆,分站电源采用矿用橡套电缆MYQ3×1.5。
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。
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