煤矿井下人员精确定位系统

系统内传感器采用GFSK无线网络技术进行无线自组网通讯，内嵌mesh协议，无线组件可自动侦测选择信道路由。各无线传感器检测相应数据信息，然后根据路由协议将数据传送给网络内的无线数据分站。网络内各传感器之间可以自由通讯路由传输数据。当网络内某个无线传感器出现故障，其他传感器可以进行网络自组织，选择另外的传输链路，保证无线网络通讯的可靠性。
 

系统设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则，综合考虑施工、维护及操作因素，并为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
1）先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平，集国际众多先进技术于一身，无线收发器采用先进的射频通信技术，系统软件采用B/S架构，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其操作简便易学。
2）经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境情况，设计适合现场情况、符合用户要求的系统方案，通过严密、有机的系统设计，实现最佳的性价比，节约工程投资，同时保证系统功能的最优实现。在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，降低系统造价。
3）可靠性与安全性
系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
充分考虑电气设备的供电和取电问题，保证系统在外部供电失效的情况下的UPS电源保证不少于2小时。井下设备，应采用特殊的防护等级，做到防尘、防潮湿，防护等级不小于IP54。
4）开放性与可扩展性
系统采用标准的TCP/IP协议，有线接入采用光纤，，可以与目前主流的设备、系统和网络进行连接，可实现远程监控。系统设计考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩展和升级的可能。本方案在设计中留有冗余接口，可根据该项目以后工程的实际要求扩展无线通信、数字广播等系统接入，、满足今后的发展要求。软件系统提供数据和功能的开放性接口可以方便的扩展应用功能和与其他系统连接共享。
5）互联互通
系统容量设计充足，通讯协议标准。定位系统数据经过安全处理后，可直接接入矿区管理办公网络或互联网，支持远程访问的扩展，数据库信息资源能够共享。
6）提高监管力度与综合管理水平
本系统时时动态掌握各区域人员的位置、报警信息，并通过先进的无线通信技术保证井下人员、地面人员和调度室之间的顺畅通话，从而提高监管力度与综合管理水平。
7）合理的网络结构，分布均匀的丰富接口
根据矿山巷道的特殊性，系统采用最具灵活性的网络拓扑结构，使无线射频信号和各种接口普遍、均匀地分布在井下的各个区域，最大限度地方便了系统应用的扩展。井下分站之间以光缆直接连接，串行延伸避免重复布线造成浪费线缆。
8）技术成熟
采用成熟的核心产品和技术，具备二次开发能力和不断升级能力，能满足业主提出的特殊性要求。
9）易安装、易操作、易维护
系统的设计，尽可能的简洁，施工方便，容易维护。通过高度的集成和有效的裁剪，减少设备种类，减少连接环节，保证系统工作的可靠性。
 
二、建设内容
1）建立完善人员信息管理制度，准确掌握井下重要地点作业人员数量和分布实况。
2）定位系统应具有以下监测功能：
——监测携卡人员到达监测点时刻等；
——识别多个人员同时进入识别区域。
3）定位系统应具有以下管理功能：
——携卡人员个人基本信息，主要包括卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在部门或区队班组；
——重点区域携卡人员基本信息及分布；
——携卡工作异常人员基本信息及分布，并报警；
——各种信息存储、显示、统计、报警、打印等功能。
4）定位系统主机应安装在地面，并双机备份，且应在矿山生产调度室设置显示终端。
5）定位系统主要技术指标：
——最大位移识别速度不小于5m/s；
——并发识别数量不小于80；
——巡检周期不大于30s；
——识别卡与分站之间的无线传输距离不小于10m。
7）定位系统应配备标识卡检测设备，检测标识卡是否故障。
8）实现矿井人员定位管理米。
 

 
网络基础：矿区工业环网平台
硬件部署：地面调度室部署定位服务器，人员佩戴标识卡，井下安装综合分站、电源、等设备。
定位服务器：主机选用工控微型计算机，双机热备份，安装Windows2008操作系统、定位考勤管理专用软件及双机热备管理软件。监控主机主要用来接收分析定位数据信号，对其校正、判别、统计、存储、显示，实现报警、人机对话、控制打印输出、与管理网络联接管理等。
综合分站：无线信号发送接收设备，实现定位数据采集、控制命令发送等功能。
人员标识卡：由下井人员随身携带，便有特定卡号编码与监控主机中姓名、手机号、身份证、工种等绑定，通过射频技术无线将卡号发送到综合分站中，由通信网络将数据传送到监控主机。
井下出现紧急情况时，携卡人员可以通过按住定位卡的报警按钮（连续按住3秒以上视为报警），主动将紧急情况通知地面系统，地面系统接到紧急呼救后，采取应急援救方案。当有报警时，定位系统软件驱动声光报警进行报警动作，可查询报警类型、报警人员姓名、所在的位置区域等信息。
调度中心也可通过定位软件向井下携卡人员发出报警信息，可对井下全部或区域区内携卡人员发出报警信息，标识卡将以声音、振动及红灯闪烁等方式提醒携卡人员。
接入方式：
1）定位服务器通过网线接入地面交换机；
2）综合分站通过网线或光缆接入就近环网交换机，分站间通过光缆串形连接；
3）人员识别卡射频无线接入综合分站；
软件架构：系统使用B/S架构，采用MYSQL数据库；
实现原理：系统是在综合通信平台上实现的人员定位功能的应用，只需要在已经构建好的综合平台上增加相应标识卡终端和定位应用服务器即可。
 
定位系统接入示意图
 
 
四、系统功能
 
 1、实时查询
1）实时人员地图：实时显示井下人员分布情况，分区域实时监测作业面人员数量；
 
4）指定人员实时跟踪：实时的查询井下指定人员的当前位置；可按照标识卡号，姓名模糊查询或者按照部门，职务查询井下人员的实时位置。人员会具体的显示在基站的左边(或者右边)多少米处，当方向或者距基站的位置变化时，会进行实时的移动。
 
 
 
2、历史查询：选择时间点可提供历史时间点人员位置查询功能，选择开始和结束时间可提供历史时间段人员位置、历史行走轨迹回放、人员出入井记录、特种人员路线结果查询、人员出入限制区域查询、特种人员出入重点区域查询、特种人员出入限制区域查询，区域超员人员列表查询、全矿超员等查询功能以及按分站查询进出分站数据：
 
选择好开始时间，结束时间以及需要查询的人员后，点击查询按钮，便会出现查询人员的历史位置信息，然后点击开始按钮，地图上便会出现该人员的历史轨迹回放。期间还可以调节人员历史轨迹回放的移动速度。
3、报警查询：提供标识卡按键及低电量、人员进入重点区域及人员超时、区域超员、缺员等报警查询功能。
 
 
 
4、查询统计
1）日考勤统计：选择要查询的日期（某一天），输入工号或者标识卡号或者姓名来查询人员的出入井信息，也可按部门、职务、工种来查询，并且可以生成日统计表。
2）月考勤统计：选择要查询的月份，输入工号或者标识卡号或者姓名来查询人员的出入井信息，也可按部门、职务、工种来查询，并且可以生成月统计表。
3）年考勤统计：选择要查询的年份，输入工号或者标识卡号或者姓名来查询人员的出入井信息，也可按部门、职务、工种来查询，并且可以生成年统计表。
 
6、可根据矿区需要，依据实际掘进情况绘制或更新井下巷道、采区图。
7、干部管理功能：系统能对干部下井情况进行统计、监督，领导在办公室通过电脑或在调度室大屏幕就可以看到哪些干部在井下，哪些干部已升井，哪些干部该下井未下井等。
8、标识卡电量告警：当便携式标识卡电量过低时，标示卡将提前告警（1-3天），红灯闪烁提醒矿工电量不足，及时更换电池。
9、标识卡双向通信
井下出现紧急情况时，携卡人员可以通过按住标识卡的报警按钮（连续按住3秒以上视为报警），主动将紧急情况通知地面系统，地面系统接到紧急呼救后，采取应急援救方案。当有报警时，定位系统软件驱动声光报警进行报警动作，可查询报警类型、报警人员姓名、所在的位置区域等信息。
调度中心也可通过定位软件向井下携卡人员发出报警信息，可对井下全部或区域区内携卡人员发出报警信息，标识卡将以声音、振动及红灯闪烁等方式提醒携卡人员。
 
10、分站不在线告警
当分站连接故障时系统均会出现分站不在线告警，方便问题及时发现并解决。待问题处理后告警会自动结束并在数据库中保存历史告警信息。
11、精确定位，定位精度3-5米。
12、系统管理功能
系统的管理软件能够实现分配多个不同权限的用户，方便各个用户在网络终端上同时运行软件，查询井下实时情况，并可对软件进行分级别的修改；井下实时数据也可以上传到WEB服务器上，用户可以通过互联网，以网页的形式实时查看井下人员分布情况。
13、双机热备功能（可选）
系统具有双机热备功能，当主机出现故障时可自动切换至备用机，切换时间30s内。
14、GIS地理信息系统平台
具有GIS地图矢量化缩放功能，能实现井下巷道图的缩放、显示。

 
 
 
 

工程以总体设计、分步实施、重点突出为原则。
我公司将做到：
1）协助业主，配合业主提出具体的接口和功能要求；
2）根据业主具体要求，编制详细的工程实施方案；
3）完成整体工程的施工、设备安装、调试、软件开发、系统联调；
4）负责人员培训；
5）质量保证、售后服务等。
系统建设的原则
1）总体规划、统一组织，分步实施。信息化建设要以矿山生产业务需要为基础，处理好眼前与长远的关系，注重企业信息化总体规划和设计，强调系统的集成性和开放性，留有合理的扩展空间，分步实施，循序渐进。
2）统一标准和规范、互联互通。信息化建设要遵循成熟的国际国内相关网络、软件技术标准，合理划分各业务子系统，制定统一的数据交换规范，使各子系统能够实现互联互通、信息共享。
3）突出重点、急用先建、突出重点、慎重投入、效益推进。重点建设与矿山生产、安全相关的监测监控与自动化系统，按信息化建设目标的内容分步实施，效益推进。
4）采用先进而成熟的实用技术，保证系统的安全性和可靠性。365天，每天24小时正常运行,保证各系统的保密性和安全性。
5）遵循人员培训先行、软件开发先行、设备适时到位，重在应用的原则。
系统的建设应与矿井基础设施的建设同步进行，在工程建设之初就应考虑其整体的信息化规划和实施。
工程分期计划需要与矿上沟通后进行安排。

为了确保应用系统项目设计、工程实施和维护的质量，为用户提供满意、优质、放心的高质量工程，确保工程质量/价格比居国内同行先进水平，最大限度满足客户的合同要求。我方郑重承诺：
工程建设的设计、工程实施和维护满足GB/T19001-ISO9001系列标准的质量要求。
实施质量方针目标管理，建立各环节严密的质量责任制，严格管理，保证工程形成的各环节质量受控。
工程实施质量优良。

1）在该项目的工程实施过程中，我们都将严格按照其相关的对场地和环境的要求来进行工程实施。
2）双方必须在开工前决定共同的工作日程表和实施计划。我方的技术人员抵达后，双方必须根据日程表和实施计划开始工作。任何日程表和实施计划的修改，必须由双方通过友好协商制定。
3）我方的技术人员每日开始、结束时间需与当地一致。如有必要，加班需经双方代表同意。
4）双方代表应对工程进度和主要工作及用户方代表提出的问题和解决办法在工作日志上登记，对每天安装及测试的内容将有详细的工作文档记录，并一式两份，由双方代表签字，每方一份。
八、培训及售后服务

工程完毕以后，为保证用户更好的使用本系统，我公司将培训以下内容：
1）掌握设备的组成和工作原理。
2）熟悉各部件和配套材料的功能及技术要求。
3）熟悉后台维护管理系统的使用与操作。
4）软件的使用操作。
5）对一般性故障进行诊断、排除与恢复。
公司将选派有2年以上系统使用、维护和安装调试经验的工程师负责培训工作。

1）我公司将提供免费质保一年，免费保修期外，继续承诺整个工程的维修保养，升级等一系列服务。
2）免费保修期内，系统的硬件产品除外力、人为破坏以外负责维修或备件的免费更换；所引发费用我公司全部承担。软件免费维护。
3）使用方系统管理人员在使用过程中无论何时出现任何异常情况，均可即时与乙方系统工程师联系，乙方负责电话技术支持。

1）电话咨询服务
我公司提供7X24不间断的电话支持服务。
2）现场响应
必要时，我公司将自收到服务请求起2X24小时内派技术人员到现场进行故障处理。
3）合约服务
若用户需要以上两种服务承诺之外的其它服务，公司可根据用户的具体要求经双方协商签订服务和约，公司将按照合约向用户提供服务。使系统保持高效、合理的运行状态，从而保证用户能将安全、可靠地使用系统。

对于井下设备移机、扩容等不同要求，我公司将及时、准确地予以配合，相关费用等的问题可在商务谈判时双方协商。

我公司将不断地升级软件产品，使用户投资保值增值