KJ320 矿用人员管理系统.docx
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KJ320矿用人员管理系统
井下人机定位系统
技
术
方
案
郑州九方光电科技有限公司
2009-3-16
一、系统研制背景
煤矿重特大事故的频发已经引起党和政府的高度重视,并注入大量资金对安全设施和装备进行改造,国家发展改革委、国家安全监管总局、国家煤矿安监局、劳动保障部联合下文加强煤矿安全生产工作,规范煤矿企业劳动定员管理,防范超强度、超能力、超定员生产。
“推行井下人员管理监测系统。
煤矿企业应利用先进技术和装备,加强入井下人员考勤,逐步推行井下人员管理监测系统,及时准确掌握入井人员人数和入井人员的工作区域。
将煤矿井下人员管理监测系统纳入煤炭行业管理、煤矿安全监管信息管理网络系统。
实行“限员挂牌”制。
煤矿企业要实行“限员挂牌”制,煤矿在井口、采区及采、掘工作面现场要设牌板,真实标明核定的每班作业人数和实际每班作业人数“。
按照《国家安全生产监督管理总局的《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》,《煤矿井下人员定位管理系统使用与管理规范》,及最进新颁布的《煤矿安全生产监控系统新标准》,AQ6210-2007煤矿井下工作人员管理系统通用技术条件、AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范,郑州九方光电科技有限公司特结合的实际情况,特设计以下安装实施方案.
二、系统所满足的技术要求
在满足《煤矿安全生产监控系统新标准》,AQ6201-2006煤矿安全监测系统通用技术要求、AQ6210-2007煤矿井下工作人员管理系统通用技术条件、AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范的基础上,满足如下技术要求:
1.郑州九方光电科技有限公司根据目前井下工作人员管理系统的技术发展趋势,在这次选型的原则是结合的实际情况,确定以区域定位管理为基础,应用RFID定位卡,采用最新U-WSN2.4G无线传感器网络技术,做出了优化建设方案,性价比优异,技术先进,功能强大。
2.定位和识别基站安设满足井下如下地点:
井下所有采煤工作面、所有掘进工作面、主要巷道交叉口处、主要风道和井底车场、主要作业地点。
并标注在井下采掘工程图上。
井下定位识别基站的布设地点和数量在调研过程中由矿井工程负责和相关部门协助提供。
3.定位识别基站具有人员进入和走出区域方向识别功能,在定性信息采集时满足有前次和后次方向信息,确保统计井下作业人员进入采掘工作面、主要巷道作业地点的逻辑上正确、信息可靠。
4.定位识别卡漏读率不大于10-4,误码率不大于10-8。
并具备异常人员(包括无效标识卡、禁区人员进入)或人员异常状态报警或失常状态警示功能。
在系统功能上提供误码率和漏读率指标。
根据数据采集方向信息能判别下一可能要进入地点或区域,而实际却进入非逻辑判别区域都要纳入卡漏读统计范围。
5.井口门考勤处设立2-10平米的LED大屏幕显示排板,标明核定的井下每班作业人数和实际每班作业人数,作业区域的核定人数和实际人数。
6.利用系统提供的查询功能,可随时查到:
井下任何一个作业地点、作业区域的人员和人数。
查询带班领导和矿领导入井情况。
可随时统计全矿、各队、各班组的升入井和考勤情况。
(1)兼顾煤矿以前所用考勤管理的全部功能,对每名员工的入井时间、在不同作业场所的工作时间进行分类统计,为以后的扩充管理提供丰富的接口和数据导出功能。
(2)为煤矿的考勤管理、员工管理提供可靠完整的分析和统计数据。
(3)能够精确统计矿工入井、升井时间,并可按班次、部门生成多种灵活的考勤统计报表(如:
下井时间报表、出勤报表、加班报表、缺勤报表等等)
(4)能够对井下矿工的分布情况、分布区域实时监测,实时监测全矿井井下矿工总数、采煤工作面矿工总数、掘进工作面矿工总数、其他区域矿工总数。
能够对井下人员行进路线进行跟踪记录,生成历史行进轨迹。
7.井下人员管理监测系统图文并貌,系统提供动态GIS地图,提供丰富的人机对话功能,有GIS地理信息管理功能、丰富的地图功能,可调用真实矿图,具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、地图打印等功能。
8.RFID卡技术要为2.4GHZ高频技术,并发识别数量大于100。
9.井下定位数据采集周期为5秒。
10.KJ320井下人员管理系统实现矿内部局域联网,全集团公司信息资源共享联网功能,在集团公司调度指挥中心能查询到任何一名领导干部和特殊工种人员的入井情况。
同时可以实现互联网共享的功能.以便管理人员随时随地了解井下工作情况。
11.矿主机设备具备电源后备保护功能、欠压和过压保护、防雷和接地保护。
断电后维持供电时间不小于2小时,系统能够对数据进行实时备份和灾难恢复功能,备份数据保存至少2年以上。
12.能快速查询井下灾前各时段全部人员的准确位置和状态,掌握被困人员的准确位置,为抢险救灾指挥部输出搜救路线图、系统总平面图,极大提高应急救援工作的效率。
13.根据井下人员的不同工种和标识,用模拟图形或颜色、数据、动态、实时显示各类人员状态和分布情况。
局领导用红色,矿领导用黄色,班队长用蓝色,重要岗位用橙色,其它人员用黑色,标识出不同岗位人员入井历史轨迹。
14.增加外来检查和临时入井人员审批管理制度,临时分配标识码或识别码,并将相关数据及时录入到计算机中,确保系统无死角运行。
15.在系统软件功能上,满足如下要求
a)主要作业地点或区域超员警报。
b)危险区域或限制区域的非工作人员或‘工作异常人员’进入警报。
c)下井人员轨迹跟踪查询打印功能,并具备异常人员或人员异常状态报警或失常状态警示功能。
d)领导干部及班队长入井时间和统计。
e)系统智能化程度高、界面友好、反映速度快,具有较强的扩展兼容和分析处理能力,能够分类设置和生成监测综合日报、特殊人员监控、领导干部入井、危险区域警示和超能力、超定员、违章警示等日、月、年专项管理报表等;能快速分类查询、储存、显示、打印、分类汇总等,具有信息上传下达功能。
郑州九方光电科技有限公司自有的KJ320井下人员管理系统满足以上技术要求,留有充分方便的扩展接口,并保证今后的系统升级。
三、系统总体方案
根据矿上要求和实地考察设计出实施方案如下:
井下设备共包括个无线数据采集接收分站,个供分站电源的防爆电源,张标识卡。
读卡分站分布细则如下表:
(待定)
序号
型号
安装地点
安装部位
数量(个)
合计
系统工作原理
KJ320井下人员管理系统的工作原理是应用射频识别技术及计算机通讯技术,在井上调度室设置中心控制计算机系统,在井下相关位置布置人员读卡分站。
读卡分站和中心控制计算机系统通过RS485相连接,矿山井下人员、车辆、设备等目标携带标识卡,系统通过读卡分站与标识卡之间的无线通讯,实现对被识别对象的目标定位和无线寻呼,从而为生产指挥调度、安全监测检查、人员考勤、区域禁入控制、紧急事件处理等工作提供有效手段,系统可同时将有关数据传至各级管理部门,为各级领导监督指挥决策提供重要依据。
系统构成
如上图所示,系统井上部分为中心控制计算机系统,井下部分由KJ320型读卡分站、矿用隔爆兼本安直流稳压型电源箱、KJ320型标识卡等组成。
1.中心控制计算机系统
●中心控制计算机系统由中心控制计算机、数据通信接口、矿用人员管理系统应用软件和打印机等设备组成。
●显示井下各区域目标分布、特定目标所在区域及位置信息,实现目标定位、跟踪、呼叫控制。
●实现系统配置、维护与管理,查看、记录、打印系统运行信息。
●实现对系统设备的控制与监测,查看、记录、打印系统设备运行信息。
●接收各个监控分站传回的数据,将信息显示在计算机屏幕上,同时保存到数据库中,以备随时查询、调阅、回收。
●实现对采集数据的分类、统计、提示、告警功能。
2.KJ320型读卡分站
●KJ320型读卡分站由监测分机(射频读写器)和分站电源组成。
●标准监测分机即射频读卡器,用于读取在其检测范围内的KJ320型标识卡的识别信息,并向KJ320型标识卡发出呼叫信号。
●KJ320型读卡分站一般安装在矿井巷道的进出口、交叉道口、矿井内各个关键位置,也可以安装在地面交通道口和重要监测点,安装位置和数量视具体情况而定,KJ320型读卡分站安装数量越多,监控范围越大。
●分站电源:
采用KDW-0.5/18矿用隔爆兼本安直流稳压电源。
3.KJ320型标识卡
●人员的KJ320型标识卡由井下人员随身携带。
●使用标准KJ320型标识卡,可以实现移动目标的定位与跟踪。
●系统可通过呼叫型KJ320型标识卡,以声光方式,向井下人员发出报警。
●KJ320型标识卡使用可更换电池供电,电池寿命不小于2年。
软件介绍
KJ320人员定位管理系统应用软件采用B/S架构,数据库SQLSERVER,基于tomcatweb服务器与java技术,既方便使用又稳定性高。
1.实时监测模块
监测分站员工、井下人员,员工进出站报表这部分功能是由一组查询页面组成的,当填入查询条件后,就能查到相应的员工信息。
如图所示:
2.报警管理模块
通讯异常报警:
通讯出现异常进行报警
限制区域报警:
进入危险区域或重点防护区域自动声光报警
超时、超员报警:
设定特殊人员、班组上井时刻,时间到后没有上井进行声光提示。
员工异常报警:
井下人员遇到紧急情况能主动发出报警信息
员工信息报警:
无信息人员入井自动声光报警
如图所示:
3.历史查询模块
此模块包括员工轨迹查询,经过分站员工、重点区、识别区、限制区的查询,综合查询。
如图所示:
4.考勤管理模块
此模块包括个人,部分,全矿的年月日考勤,及加班和缺勤报表考勤,可以进行考勤查询、管理请假、管理补工、管理节假日等。
如图所示:
5.系统设置模块
权限设置:
设定有权力访问本系统的人员。
通过登陆页面可以自动区分用户为管理员或普通用户,这两者看到的系统功能是有区别的。
如图所示:
管理员:
普通人员:
部门设置:
设定矿井企业部门的初始信息。
职位设置:
设定矿井企业职位的初始信息。
识别器设置:
设定井下识别器(即人员接受分站)的初始信息。
下井小组设置:
设定矿井企业下井生产小组的初始信息。
作业面设置:
设置安装识别器的实际地址。
工种设置:
设置矿井的工作种类。
合同设置:
设置员工所签合同类型。
如图所示:
6.员工管理模块
此模块包括对所有员工信息的修改,查询,删除,及对员新工和特种作业人员及任务的添加。
7.地理信息系统WebGIS图形管理功能
1)具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力,具有空间性和动态性。
2)以地理研究和地理决策为目的,以地理模型方法为手段,具有区域空间分析、多要素综合分析和动态预测能力,产生高层次的地理信息。
3)由计算机系统支持进行空间地理数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法,作用于空间数据,产生有用信息,完成人类难以完成的任务。
通过WebGIS能够对矿图进行矢量化和矢量图属性编辑功能,并具有无级放大、缩小和移动功能,并能定位并显示人员的准确位置和基本信息(姓名、性别、年龄、单位、职务、通讯电话…)。
能对入井人员信息按照工作单位、职务、工种等情况进行分类检索和报表打印输出。
系统能够对数据进行实时备份和具备灾难恢复功能,备份保存24个月历史资料。
如图所示:
8.管理员管理模块
可以添加新的普通管理员并对现有普通管理员进行修改和删除,此权限仅限于管理员。
如图所示:
9.通讯管理模块
该模块包括短信管理、发送短信以及通讯配置,此权限仅限于管理员,用于管理员定时以短信形式向矿领导发送下井员工信息等,便于矿领导及时掌握矿区情况,相应地做出决策。
如图所示:
四、系统功能
1.考勤功能
系统实时对下井人员入井时间、升井时间进行统计;实时对各单位人员下井班数、班次、迟到、早退等情况进行监测和分类统计;实时对井下各监测区域工作人员的数量和分布情况进行分类统计。
自动汇总、存储、自动生成报表和打印以上各信息。
数据支持实时查询,随时查询单独人员、班组、车间、分矿领导、矿领导或公司领导下井情况。
数据存储时间至少2年,系统提供两年数据的汇总统计功能。
考勤管理可按班组、车间、分矿、矿分级汇总统计、查询、打印。
2.定位及轨迹跟踪功能
对井下矿工的分布情况、分布区域实时监测,实时监测全矿井井下矿工总数、采煤工作面矿工总数、掘进工作面矿工总数、其他区域矿工总数。
对井下人员行进路线进行跟踪记录,生成历史行进轨迹。
人员监测:
包含实时监测、查询统计、员工考勤、运行信息等几大功能模块;
实时监测:
提供包含动态图显示、井下人员分布(明细)、实时定位跟踪、井下人员/干部(照片)大屏显示等功能。
动态图显示:
支持地理信息系统(GIS)、矢量图、位图等多种图形显示方式,根据图形化的信息可以很直观的显示井下巷道分布,设备安装及运行状态、当前各区域人员分布,下井人员的滞留信息等。
图形支持放大、缩小、漫游等功能,当有人员滞留超过设定时间或设备运行异常时,动态图采用不同的图标信息模拟显示,给出声光报警功能接口,同时信息栏给出语音和文字双重提示,另可设定多级短信报警,根据具体情况分别报送各级管理人员。
3.紧急搜救与报警功能
在发生事故和出现紧急状况时,系统地面管控指挥中心能与应急预案联动,显示相应事故应急预案,显示避灾路线;快速查询井下灾前各时段全部人员及有关设备位置和状态,准确掌握被困人员位置,输出人员搜救路线图、系统总平面图。
系统具有自诊功能。
当系统本身发生故障时具有报警提示功能,能对基站设备和系统运行状况进行监控和报警,输出和打印系统设备状态信息报表。
4.井下人员及有关设备安全管理功能
用不同标识、模拟图形或颜色、数据,动态、实时显示井下各类人员及有关设备状况和分布情况,动态显示井下人员及有关设备的当班活动模拟轨迹;实现地面调度指挥中心与井下管理人员、特殊工作人员信息互动的可优先选择。
系统具备发生无信息人员入井、井下工作超时滞留,进入危险区域或重点防护区域和矿井、采区、工作面超定员、矿井发生事故等情况时警示和自动声光报警;井下人员遇到紧急情况能主动发出报警信息。
特殊人员(管理人员、瓦斯检查员等)管理:
实时记录/历史回放特殊人员工作时间、行程,提供特殊人员工作异常报警。
超时、超员管理:
超时、超员人员情况报警提示,并给出相应的人员信息。
车辆及设备管理:
车辆的出入统计、定位以及其他重要设备的具体位置信息。
报警功能:
提供禁区报警、超时超员报警等多种形式的报警功能。
5.井下电机车运行功能
通过电机车安装的车辆识别卡,查询每台电机车的所在位置、运行区间。
有关设备在定位范围内发生故障,及时向地面调度室发送报警信息(文字或语音信号)。
6.系统软件功能
人机对话功能:
系统采用菜单式人机对话方式,具有操作权限管理功能,授权后可完成功能的操作。
便于系统生成、参数修改、功能调用等。
自诊断功能:
当分站与地面中心站及传输电缆出现故障时,系统自动诊断出故障,并有相应的显示和报警信号。
丰富的地图功能:
系统提供动态GIS地图,可调用真实矿图,具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、地图打印等功能。
系统软件还具有自监视、容错、实时多任务等功能。
7.网络化与信息共享功能
井下人员信息实时传送到控制中心,可通过网络传送到矿领导、各部门办公室,也可以上传到矿务局以及其它各级领导部门,实现信息共享,为监管、指挥、决策提供重要依据。
也可以通过因特网随时随地查看井下工作人员的情况。
8.双机备份功能
地面中心站采用两台主机,一台正常工作,一台备用。
当主机出现故障影响系统正常运行时,备用机投入运行。
9.电源备用功能
停电后地面中心站及人员接收分站可以连续工作2小时以上,保证存储数据不丢失。
10.监测报警功能
A、对井下、及地面相关场地及人员能够监测。
为提高煤矿管理提供可靠的数据;同时要求能与现有安全监控系统联网、便于管理、便于操作、节约投资;为今后金属或非金属矿办公自动化奠定基础
B、能够监测采煤工作面的上下出口的人员进出情况及人员数量;
C、能够监测掘进工作面的人员进出情况及人员数量;
D、能够监测无人作业巷道的人员进出情况及人员数量;
E、能够监测入井口、风井、主副井的人员进出情况及人员数量;
F、能够监测特殊区域的人员进出情况及人员数量;
G、能够监测维修巷道的人员进出情况及人员数量;
J、能够监测其他巷道的人员进出情况及人员数量,并考虑一定的备用量;
五、系统产品的主要技术指标
1.系统容量:
单台系统接口最大可接入人员接收分站64个。
每个人员接收分站最大并发识别标识卡200个。
系统容纳最大人员标识卡80000个。
2.系统最大巡检周期:
30s。
3.系统漏读率:
≤10-4。
4.系统误码率:
≤10-8。
5.通讯方式:
系统主机与系统接口之间:
RS232有线传输。
系统接口与人员接收分站之间:
RS485有线传输。
人员接收分站与人员标识卡之间:
2.4GHz无线传输。
6.最大传输距离:
人员接收分站至传输接口之间:
10Km。
人员标识卡与人员接收分站之间:
100m。
7.有线通讯:
传输方式:
双向、主从、半双工。
传输速率:
100Mbps,4800bps。
传输电缆:
MHYVRP,电缆分布参数为电阻:
12.8Ω/km、电容:
0.06μF/km、电感:
0.8H/km。
供电:
井下AC127V/220V/380V本安电源供电,远程供电距离不小于2Km。
8.无线通讯:
工作频率:
2.4GHz。
传输速率:
1000kbit/s。
人员标识卡发射功率:
-20dbm。
接收灵敏度:
-60dbm。
最大可识别移动速度:
9m/s。
系统漏读率:
≤10-5。
9.系统存储性能:
有关记录在地面中心站保存2年以上。
当通讯发生故障时,每台人员接收分站可存储至少200个人员标识卡的信息,待通讯恢复时再将数据上传。
10.软件画面响应时间:
调出整幅画面85%的响应时间≤2s,其余画面≤5s
11.备用电源:
断电后,地面中心站后备UPS电源保证系统连续工作时间≥4小时。
断电后,本安电源保证人员接收分站连续工作时间≥2小时。
六、售后服务承诺和服务方案
服务承诺
所有设备均提供相应使用说明书及相关技术资料。
为用户免费提供技术培训,同时还承诺如下:
公司具有完善的售后服务体系,有专人负责售后服务工作,系统安装运行后,一般性故障2天内及时派人赶到现场维修,如遇矿方不能排除的故障如系统瘫痪等重大事故,只要收到矿方的函电,2小时内将及时答复,6小时内公司将及时派人赶到现场服务;系统一经售出,实行1年保修,终生维修的服务承诺。
(无偿):
系统正式验收移交后,保修期为1年,在此期间所有设备,只要不是故意人为因素损坏,公司将免收一切维修费用,如确是质量问题,可包换;
(有偿):
在保修期过后,对产品进行终生维修时,对所更换器件只收取少量成本费。
公司对其售出的软件产品实行免费升级换代,为用户提供技术支持,不定期为用户发布产品新技术信息;软件方面用户今后在使用过程中,如根据不同情况,需要添加新功能,我们将积极配合,免费为用户提供服务。
系统在使用中,如操作维护人员还要求进行再培训,公司也将免费继续培训,直到熟练掌握为止。
1.产品保修及免费服务
我公司所有的设备包含1年的产品保修服务,相关软件提供终身的版本免费升级。
在产品保修期间,我公司承诺为用户提供免费的热线支持,免费为用户提供电子方式的技术支持,以及在必要的情况下,为用户提供现场技术支持。
对于硬件故障,我们保证在接到通知24小时内做出回应,并解决。
并保证协助用户在承诺的正常返修周期内拿到维修好的产品配件。
做到定期对设备进行一次检查了解系统运行情况,发现问题及时解决,使系统始终处于良好运行状态。
经常和用户沟通,提供最满意的产品:
用户对系统改制、扩容、拆点等不同要求,我们将及时、准确地予以满足。
对于新增加的设备或软件,按新设备或软件的开通来处理。
2.公司售后服务基本内容
无论是在保修期内,还是保修期外,不管是针对硬件,还是其它相关软件产品,只要用户对所得到的服务有任何疑问或不满意,请即刻与我们联系并共同探讨更加优质快捷的售后服务模式。
3.电话支持服务
没有次数限制:
只要您对系统存在问题,请即刻拨打我们的服务热线电话;对于我们的工作人员,您的电话将享有最高的优先级,我们将优先处理您的电话求助,直至得到令您满意的结果。
4.快速的现场服务
当您的系统被确诊为硬件故障时,我们的现场工程师会带同相应的替换备件立即赶赴现场进行紧急维修。
我们的承诺是:
搭乘最近的航班或车次(必要时专车前往),使您的系统故障时间被压缩到最小。
服务方案
项目
序号
技术服务内容
派出人员构成
计划人/日数
地点
接到通知后最晚到达时间
1
到货协助验收
业务经理
技术服务工程师
2名/2日
到货现场
24小时
2
安装指导
技术服务工程师
2名/5日
安装现场
24小时
3
调试指导
技术服务工程师
2名/5日
安装现场
24小时
4
试运行配合
技术服务工程师
2名/2日
使用现场
24小时
5
检修和维护
技术服务工程师
1-2名/根据需要
使用现场
72小时
6
出现质量及技术故障
技术服务工程师
1-2名/根据需要
使用现场
24小时
7
提供缺件及正常备品备件
业务经理
技术服务工程师
1-2名/根据需要
使用现场
视具体情况定
8
定期回访
技术服务工程师
1-2名/根据需要
使用现场
每90天左右
七、人员培训计划
井下人员定位跟踪管理系统在验收使用前,先由郑州九方光电科技有限公司专业技术人员对矿1-5名相关工作人员进行北京英威腾KJ320系统、WINDOWS系统及相关数据库的培训,每年对相关系统操作维护人员及专业技术人员4-6人进行为期二周的培训学习,内容包括必要的理论学习和实际操作,由公司的系统总工程师和相关工程技术人员担任授课老师,培训结束后,还要进行考试,在培训中,主要注重培训他们的实际操作能力,通过前期的技术培训,使维护人员、操作人员对系统有一个较全面的了解,并能完成日常的操作及维护。
在系统安装时,还要结合现场实际,进一步对他们进行指导、讲解,使他们较好地掌握系统的操作使用,维护方法及常见的故障处理。
由于监控系统是融电子技术、测量技术、计算机应用、数据通讯等跨学科专业高技术产品,对其操作人员有较高的要求,为保证系统的正常运行,所配备的系统监测人员应具备高中以上文化程度,技术人员应具备大专以上文化程度,且以计算机应用、电子技术、自动化专业为宜。
系统在使用中,如操作维护人员还要求进行再培训,公司设有专门的培训部,公司培训部会不定期的向全国客户组织免费的技术培训,直到熟练掌握为止。
八、竣工与验收
我们制定完善的项目实施计划,包括前期的需求分析、技术细节论证、实施方案确定及后期设备的安装调试、系统试运行及项目验收等,为保证整个项目的实施,监督每个环节的工程质量,从几个方面进行控制:
●与甲方人员共同负责设备到货验收;
●系统实施过程中科学安装、认真施工;
●与甲方人员共同完成系统的测试验收工作、严格把关;
●安装调试完成后,所有设备要经过24小时通电老化测试,确认所有设备均能
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