煤礦智能監(jiān)控與井下人員定位系統(tǒng) 解 決 方 案,大慶朗墨光電科技有限公司,1 前 言 2 煤礦智能定位系統(tǒng) 3 系統(tǒng)組成及工作原理 4 設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo) 5 煤礦智能監(jiān)控,1、 前 言,有關(guān)資料顯示，中國目前煤炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的百分之三十五，但死亡率卻占全球煤礦的百分之八十，尤其近幾年被列入國家重大安全事故頻頻發(fā)生，所以礦井的智能管理，安全管理以成為現(xiàn)在必須解決的首要問題。 本公司根據(jù)各煤礦的實際情況，制定一套井上井下智能定位，智能管理，智能網(wǎng)覆蓋井下每個角落，讓井上的監(jiān)控平臺及指揮中心清楚了解井下的每一個動向并隨時向井下下達(dá)每一個指令。真正做到安全與管理平行一線（特點：本系統(tǒng)采用無線、網(wǎng)絡(luò)、有線等方式傳送，無線傳送距離點對點可達(dá)30KM以上，多點無限延伸。這樣指揮、統(tǒng)一，管理人員，技術(shù)人員，安檢人員就如同親臨現(xiàn)場管理一樣。揮中心可實現(xiàn)對各個礦井的現(xiàn)場實時監(jiān)控、管理和指揮，使分散點集中一體，方便快捷）。,2、煤 炭 智 能 定 位 系 統(tǒng),1、系統(tǒng)簡介 煤礦安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命和財產(chǎn)安全， 各級政府一貫高度重視煤礦安全生產(chǎn)問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產(chǎn)工作。通過不斷的努力，近一時期煤礦安全生產(chǎn)狀況總體上趨于穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，但由于基礎(chǔ)薄弱等種種原因，煤礦安全生產(chǎn)狀況仍然不容樂觀。 如何改變目前煤礦企業(yè)對井下人員落后的管理模式，如何實現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化也成為所有煤礦企業(yè)關(guān)心的問題，因此建立以災(zāi)害預(yù)防、事故救助、電子信息化管理為主要目標(biāo)的信息化和智能化建設(shè)勢在必行。,LM-20 井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)是大慶朗墨光電科技有限公司為煤礦井上井下實時通信，智能管理研發(fā)的一套智能監(jiān)控方案。 系統(tǒng)的核心識別設(shè)備采用了具有國際先進(jìn)水平的 SUPER-RFID 技術(shù)，SUPER-RFID 技術(shù)采用了當(dāng)今最先進(jìn)的 0.18uM 的微波芯片技術(shù)，使 RFID 的性能和原來的微波技術(shù)相比得到了本質(zhì)的改進(jìn)，徹底解決了遠(yuǎn)距離、大流量、超低功耗、高速移動的標(biāo)識物的識別和數(shù)據(jù)傳輸難題，而且成本較以往大大降低， 同時也解決了中低頻電磁波技術(shù)感應(yīng)距離短防沖突能力差的致命弱點。,LM-20 井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)能夠及時、準(zhǔn)確的將井下各個區(qū)域人員及設(shè)備的動態(tài)情況反映到地面計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個礦工的運動軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。當(dāng)事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù) LM-20 井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。,LM-20 井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)是集井下人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理等一體的綜合性運用系統(tǒng),集合了國內(nèi)識別技術(shù)、傳輸技術(shù)、軟件技術(shù)等最頂尖的產(chǎn)品和技術(shù)，是目前國內(nèi)技術(shù)最先進(jìn)、運行最穩(wěn)定、設(shè)計最專業(yè)化的井下人員定位系統(tǒng)。這一科技成果的實現(xiàn)，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和日常管理上臺階以及事故急救帶來了新的契機。,2、功能及特點,2.1 功 能 實時井下人員動態(tài)顯示功能； 豐富的地圖功能豐富的地圖功能； 禁區(qū)報警功能； 人員軌跡查詢； 豐富的人員下井考勤能力； 災(zāi)后急救信； 車輛及設(shè)備管理；,2.2 性 能 強大的系統(tǒng)處理能力； 卓越的識別性能； 現(xiàn)場優(yōu)勢； 電氣特性；,3 系統(tǒng)組成及工作原理,31 系統(tǒng)組成 LM-20 井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)設(shè)備主要包括：中心站主機、數(shù)據(jù)通訊箱、多功能分站、煤礦用無線標(biāo)識傳感器以及煤礦用無線標(biāo)識卡。,系統(tǒng)組成示意圖：,巷道內(nèi)示意圖：,32 工作原理 在井下需要進(jìn)行人員跟蹤的區(qū)域和巷道中根據(jù)現(xiàn)場具體需要放置一定數(shù)量的無線標(biāo)識傳感器，通常情況下一個地點只需要放置一個即可跟蹤此地點進(jìn)出人員情況。將無線標(biāo)識傳感器與通過傳輸總線與地面計算機連接， 同時將多功能分站與無線標(biāo)識傳感器連接提供工作電源。這樣就完成了一個由井上電腦通過電纜連接井下無線標(biāo)識傳感器的系統(tǒng)架設(shè)。,然后為需要進(jìn)行人員跟蹤定位的下井人員佩帶一個無線標(biāo)識卡，當(dāng)下井人員進(jìn)入井下以后，只要通過或接近放置在巷道內(nèi)的任何一個無線標(biāo)識傳感器，無線標(biāo)識傳感器便會馬上感應(yīng)到信號，并上傳到中心站主機，這樣中心站主機的軟件就可判斷出具體信息 （如： 是誰， 在哪個位置， 具體時間） ，同時可把它顯示在控制中心的大屏幕或電腦顯示屏上，并做好備份。 管理者可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖查看某一區(qū)域， 計算機即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計并顯示出來。 中心站主機會根據(jù)一段時間的人員出入信息整理出這一時期的每個下井人員的各種出勤報表。,4 設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo),41 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 單線系統(tǒng)容量為 42 個無線標(biāo)識傳感器，雙線系統(tǒng)容量為 84 個無線標(biāo)識傳感器。 最大傳輸距離為 20 公里。 對跟蹤的無線標(biāo)識卡數(shù)量沒有限制。,42 數(shù)據(jù)通訊箱 數(shù)據(jù)通訊箱為礦用本安型數(shù)據(jù)通訊箱，工作時放在地面計算機旁，其主要功能為進(jìn)行通訊信號的放大，起到增強通訊距離的作用，同時實現(xiàn)地面主機與井下 無線標(biāo)識傳感器間的數(shù)據(jù)通訊并發(fā)送控制命令，一般一套系統(tǒng)配置一臺即可。,43 多功能分站 多功能分站主要是用作為無線標(biāo)識傳感器提供電源，完全適用于含煤塵和瓦斯等爆炸型氣體環(huán)境中，防爆形式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為 ExdibI(150)。 使用條件：環(huán)境溫度 040，相對濕度96，環(huán)境壓力 80106Kpa；輸入電壓：660V/380V，50HZ；輸出電路：三路本安 1V，每路可接兩臺標(biāo)識傳感器；與 KWB-10 無線標(biāo)識傳感器的連接電纜型號/規(guī)格：MHYVR127/0.52。,44 無線標(biāo)識傳感器 煤礦用無線標(biāo)識傳感器是一種射頻識別設(shè)備，專用于識別人員佩帶的無線標(biāo)識卡，安裝于巷道中需要檢測人員的地點。 煤礦用無線標(biāo)識傳感器的最大特點就是可在較大的范圍內(nèi)同時快速、可靠的識別許多無線標(biāo)識卡，并具有微功率、識別率高、高抗干擾性、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。而且結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、體積小巧，非常便于安裝和維護(hù)。,45 煤礦用無線標(biāo)識卡 煤礦用無線標(biāo)識卡是專用來被無線標(biāo)識傳感器識別的電子標(biāo)簽，由礦工下井時隨身佩帶。 它是一種有源射頻標(biāo)識卡，采用本安電路設(shè)計。煤礦用無線標(biāo)識卡也采用秀派公司的 SUPER-RFID 技術(shù)。該產(chǎn)品最大特點是：多個標(biāo)簽可在較大的范圍內(nèi)同時被識別，并具有無線微功率、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，同時體積小便于攜帶或安置。,5 煤礦智能監(jiān)控系統(tǒng),智能監(jiān)控系統(tǒng)簡介 此智能監(jiān)控系統(tǒng)是及智能量測采集、礦井內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測、礦井人員定位考勤管理于一體的綜合性管理系統(tǒng)，對礦井施工的動態(tài)設(shè)計、施工現(xiàn)場全方位高效直觀管理及提高施工過程的安全度等具有重要的現(xiàn)實意義。,5.1 系統(tǒng)功能 智能遠(yuǎn)程安全指揮中心管理系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能： （1）煤礦視頻監(jiān)控 固定點：對重要地段視頻監(jiān)控 移動點：部分施工人員佩戴頭盔式攝像機 （2）煤礦監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的自動化采集 施工類：應(yīng)力（壓力盒、鋼筋應(yīng)力計、孔隙水壓力計、 支柱壓力計、錨桿軸力）、位移（多點桿式或鋼絲式位 移計、鉆孔位移計等）,（3）煤礦語音通訊 語音通訊：中心和現(xiàn)場人員雙向語音通訊 （4）煤礦環(huán)境安全監(jiān)測（需要傳感器支持） 安全類：瓦斯、CO濃度、煙霧濃度、風(fēng)壓、相對靜壓、 粉塵濃度等； 環(huán)境類：溫度、濕度、風(fēng)速、照度等； （5）廣播系統(tǒng) 指揮中心可通過廣播系統(tǒng)對現(xiàn)場人員傳送各種信息。,5.2 系統(tǒng)架構(gòu) 本系統(tǒng)主要由監(jiān)控室計算機系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語音通訊系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)組成。如下圖所示：,5.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于WiFi-MESH網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是面向高品質(zhì)視頻應(yīng)用而設(shè)計的編解碼終端產(chǎn)品。系列產(chǎn)品以高穩(wěn)定的碼流控制，將視、音頻數(shù)據(jù)從監(jiān)控現(xiàn)場傳送到監(jiān)控中心。 此系列的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器結(jié)合安衛(wèi)士視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)或其他軟件平臺，可廣泛應(yīng)用于城市、電力、金融、公安、軍隊、教育、交通等各個行業(yè)。,產(chǎn)品特點： 支持H.264壓縮算法，采用Hi3510處理芯片及Linux嵌入式操作系統(tǒng)； 可在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上穩(wěn)定地傳輸高品質(zhì)視頻，并支持多種傳輸協(xié)議； 擁有百萬像素拍照、雙向語音、多路報警聯(lián)動、WebServer 等功能； 支持特色OSD、多區(qū)域移動偵測、低功耗等特性。,5.4 傳輸系統(tǒng) 本系統(tǒng)可采用多種通訊傳輸方式 有線傳輸方式：漏纜、光纖 無線傳輸方式：MESH、GPRS、3G、無線網(wǎng)橋,軟件功能介紹,軟件說明 TMSMS礦井綜合管理軟件是以Windows XP為運行環(huán)境，系統(tǒng)采用SQL Server2005數(shù)據(jù)庫，以C/S模式（客戶端/服務(wù)器）開發(fā)而成。 系統(tǒng)功能強大、操作簡單，界面友好，運行穩(wěn)定，具有強大的分析處理能力，并有系統(tǒng)自檢和系統(tǒng)出錯提示。系統(tǒng)地圖顯示采用GIS地圖技術(shù)，由隧道施工的CAD圖直接轉(zhuǎn)換而成。采用GIS地圖管理可以實現(xiàn)測距、現(xiàn)場顯示分層結(jié)構(gòu)、比例尺放大縮