井下人员定位系统
一、需求分析
近年来，煤矿事故时有发生，如何加强安全生产的防范措施，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运作，摆到了国家各级主管部门和领导的面前。同时如何改变目前煤矿企业对井下人员落后的管理模式，如何实现管理的现代化、信息化也成为所有煤矿企业关心的问题。我们认为，建立以灾害预防、事故救助、电子信息化管理为主要目标的信息化和智能化建设势在必行。
目前煤矿井下普遍存在入井人员管理困难，井上人员难以及时掌握井下人员的动态分布及作业情况，尤其是一些关键岗位监管失控会带来严重安全隐患，一旦事故发生，对井下人员的抢救又缺乏可靠信息，抢险救灾、安全救护的效率低。针对煤矿目前现状，我们率先在国内采用远距离识别最新技术，开发了 "井下人员定位系统"，可对煤矿入井人员进行实时跟踪和定位，随时清楚掌握每个人员在井下的位置及活动轨迹。如果发生灾变，还可立即从监控计算机上查询事故现场的人员位置分布情况、被困人员数量、遇险人员撤退线路等信息，为事故抢险提供科学依据。同时，也可利用本系统的呼叫功能及日常考勤管理功能，对矿井人员进行管理。这一科技成果的实现，为煤矿企业的安全生产和经营管理上台阶、上水平带来了新的契机，将为我国煤矿的安全生产和事故后的抢险救灾发挥积极作用。
二、设计原则
2．1“以人为本”的总体设计原则
矿用人员管理系统是一个集出入井考勤与井下人员在具体巷道分布定位的综合系统，关系到井下人员的工作面行走路线和和在井下实际停留时间等考勤和效益分析的依据，总体方案设计必须达到可靠性、安全性、先进性、灵活扩充性、经济实用性、操作和维护的方便性，更必要有前瞻性的建设全局统一管理平台。
2．2针对系统的管理决策者
建立一个高度集成的管理平台，将全矿区出入井人员管理系统等集成在一个智能化管理平台中进行统一管理，这样可以大大提高系统的效率，降低使用难度。
2．3针对系统的使用者
1）在现有的煤矿组织架构下，不仅各职能管理部门需要看到各个部位读卡器的数据进行相应的操作，上级机构及相关管理人员在授权情况下也能够随时远程查看，以便有效监管各工作面生产安全情况以及在紧急事件时及时全面了解现场情况。
2）系统能够保存全部矿区终端的有关数据，防止各矿区终端因为遭到破坏或者意外事故丢失信息，并能对数据库的信息进行管理，对各类信息资料可以分别进行汇总、统计和显示，在有事发生时能够提供有力证据。
3）系统能够有直观的查看界面，所有的人员在同一界面直观地体现出来，有多样的报表格式输出。无须到现场进行数据记录，提供工作效率
4）系统能够进行个性化的界面组态。
三、设计依据
《煤矿安全规程》
《煤矿设计规范》
《智能调度室装备规范》
《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》
《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB 3836.1-2000
《爆炸性环境用防爆电气设备》GB3836.2-2000
《矿用一般型电气设备》GB 12173一90
《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT 209－90
《工业电视系统工程设计规范》GBJ 1 15一87
《通用用电设备配电设计规范》GBSOO55一93
《矿山电力设计规范》GB50O7O一94
《职业安全健康管理体系指导意见和职业安全健康管理体系审核规范》
工业标准及国际商务建筑布线标准；
ISO/IEC JTCI/SC25/VVG3; XT005-95《通信局(站)电源系统总技术要求》(暂行规定)中有关集中监控的内容；
GBJ 232-82《电气装置安装工程施工及验收规范:第十七篇:电气设备交接试验标准篇》 [1983.5.]；
BG6510-85《30MHZ~1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》；
GB 84《通信网技术标准汇编》 [1989.10.]；
GB 50252-94《工业安装工程质量检验评定统一标准》 [1994.12.]
四、系统组成
该产品由软件系统和硬件系统组成，其中软件系统包括应用软件和嵌入式软件两部分组成，用于完成信息采集、识别、加工及其传输，由这两部分软件共同支撑着整个系统的运行。硬件系统由井下读卡设备、隔爆电源、数据传输接口和标识卡组成，用于完成信息采集和识别。
系统示意图
系统工作原理
在井下坑道、作业面的交叉道口等重要位置安装井下读卡分站，矿井工作人员携带有识别标签，识别标签不断地发射加密的载有目标识别码的无线电射频信号，当工作人员进入到井下读卡分站读取范围内，接收天线接收到识别标签发来的载波信号，经过读写器接收处理后，将信号进行分析、处理，并通过工业总线将信号发送到地面通信接口装置，再转换成RS232信号送给地面计算机，地面的管理者可以根据系统软件提供的各种功能进行分析判断，并做出决策，从而实现对监控目标的自动化管理。
五、系统特点
5.1 高度自动化，全矿井、全覆盖。
系统能自动检测井下坑道人员及车辆经过该监测点的时间、地点信息，并自动实现对人员的考勤作业、统计及监测管理。 KJ278型矿用人员定位安全管理系统可以在无论是竖井、斜井、直巷，还是岔道、弯道，或是狭窄弯曲起伏的工作面等各种复杂地形条件，均可实现信号覆盖，真正实现无信号盲区。
5.2 先进的通信系统，人员实时准确定位。
安装在煤矿井下各通道的无线信息采集设备，实时将采集到的信息传送到井下专用处理传输分站，并通过井下现场总线（RS485）实时向地面的网络服务器传送相关人员通过的数据，整个过程无需人为干预，能够实时显示所有人员在当前时刻的准确位置。
5.3 完备的数据统计与信息查询软件。
系统软件具备专用数据库管理系统，包括工人通过坑道的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位的服务。
5.4 系统的安全、稳定、可靠、人性化设计。
系统产品采用坑道壁挂式设计，保证系统在恶劣的环境下能连续正常运转，并提供断电后2小时的供电电源。 安装方便，运行可靠。射频卡小巧，便于携带使用，防水防尘。经国家权威部门检测，射频卡发射功率低，安全可靠，对其它设备无干扰。所有部件都符合国标和行标要求，对人体和周围环境无任何损坏和影响。
5.5 系统有可靠识别性能。
识别距离远，极高的防冲突性，快速识别多目标。
5.6 完善的异常情况报警呼叫系统配置。
5.7 产品自主创新，技术领先，售后服务完善解除用户后顾之忧。
5.8系统示意图
