隧道人員定位系統(tǒng)

隧道人員定位系統(tǒng)具有:人員位置定位、攜卡人員出入洞時(shí)刻考勤、重點(diǎn)區(qū)域出入時(shí)刻、 限制區(qū)域出入時(shí)刻及報(bào)警、洞內(nèi)工作時(shí)間、洞內(nèi)和重點(diǎn)區(qū)域人員數(shù)量、洞內(nèi)人員活動(dòng)路線等監(jiān)測(cè)、顯示、打印、存儲(chǔ)、查詢、異常報(bào)警、路徑跟蹤、管理等功能。

在遏制超定員生產(chǎn)、事故應(yīng)急救援、領(lǐng)導(dǎo)洞內(nèi)帶班管理、特種作業(yè)人員管理、洞內(nèi)作業(yè)人員考勤定位等方面發(fā)揮著重要作用。

系統(tǒng)特點(diǎn)

隧道洞內(nèi)是一個(gè)特殊而又惡劣的環(huán)境，無(wú)線電信號(hào)傳輸衰減大、GPS信號(hào)不能覆蓋隧道，因此，GPS不能用于隧道中。隧道人員定位系統(tǒng)主要采用 zigbee 技術(shù)。

工作原理

隧道人員定位系統(tǒng)一般由識(shí)別卡、 基站 、傳輸接口、 主機(jī) （含顯示器）、系統(tǒng)軟件、 服務(wù)器 、打印機(jī)、大屏幕、遠(yuǎn)程終端、網(wǎng)絡(luò)接口、電纜和接線盒等組成。

一、識(shí)別卡

識(shí)別卡由入洞人員攜帶，每張卡對(duì)應(yīng)唯一的識(shí)別號(hào)，與攜帶卡的人員姓名綁定，當(dāng)進(jìn)入基站的識(shí)別范圍時(shí)，識(shí)別卡將人員位置信息發(fā)送給基站。識(shí)別卡分為三種：紐扣識(shí)別卡，普通識(shí)別卡，短消息識(shí)別卡

1、紐扣識(shí)別卡

紐扣識(shí)別卡和普通識(shí)別卡都是由井下一般工作人員佩戴，設(shè)計(jì)安裝在人員的安全帽上。識(shí)別卡通過(guò)和基站的雙向通訊，得到人員識(shí)別卡的區(qū)域定位信息。但不具備報(bào)警功能。

2、普通人員識(shí)別卡

普通人員識(shí)別卡由井下一般工作人員佩戴，設(shè)計(jì)安裝在人員的皮帶上。識(shí)別卡通過(guò)和基站的雙向通訊，得到人員識(shí)別卡的區(qū)域定位信息。普通識(shí)別卡具有報(bào)警功能，在遇到意外情況時(shí)，可按下報(bào)警按鈕報(bào)警。

3、短信識(shí)別卡

短信識(shí)別卡一般由管理人員、班組長(zhǎng)等攜帶，可置于皮套內(nèi)，跨于攜帶人員腰帶上。識(shí)別卡除具有定位及報(bào)警功能外，還可以通過(guò)預(yù)先定制的短消息和管理軟件進(jìn)行雙向通訊：即可發(fā)短消息給管理中心，也可接收管理中心的短消息。在沒(méi)有手機(jī)信號(hào)的隧道內(nèi)，短信識(shí)別卡的功能顯得尤為重要。

二、基站

基站通過(guò)無(wú)線方式讀取識(shí)別卡的信息，通過(guò)有線或者無(wú)線方式，并發(fā)送至地面?zhèn)鬏斀涌??；臼嵌ㄎ恍畔⒆詣?dòng)感應(yīng)傳輸和根據(jù)需要進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)采集的監(jiān)控設(shè)備。安裝的位置和數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體環(huán)境和定位精度而定。根據(jù)功能不同，基站分為以下三類：定位基站、中繼基站、采集基站。

1、定位基站

定位基站主要是定位功能，通過(guò)ZigBee與人員識(shí)別卡的通訊實(shí)現(xiàn)定位功能?；靖鶕?jù)采用的通訊方式不同，可分為有線基站、無(wú)線基站和網(wǎng)絡(luò)基站，具有體積小，安裝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

2、中繼基站

中繼基站應(yīng)用于CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，主要有兩個(gè)方面的應(yīng)用：一是在CAN總線過(guò)長(zhǎng)時(shí)起中繼的作用，二是在斜井中隧道向兩個(gè)方向掘進(jìn)時(shí)，中繼基站可以起到分線器的作用。

中繼基站同時(shí)具有定位基站的全部功能。

3、采集基站

采集基站具有定位基站的全部功能，此外，采集基站具有數(shù)據(jù)采集功能，可采集多種傳感器信號(hào)類型，具有多通道、多種通訊方式等特點(diǎn)。

可采集的傳感器類型：

安全類：瓦斯、CO濃度、煙霧濃度、風(fēng)壓、相對(duì)靜壓、粉塵濃度等；

環(huán)境類：溫度、濕度、風(fēng)速、照度等；

施工類：應(yīng)力（壓力盒、鋼筋應(yīng)力計(jì)、孔隙水壓力計(jì)、支柱壓力計(jì)、錨桿軸力）、位移（多點(diǎn)桿式或鋼絲式位移計(jì)、鉆孔位移計(jì)等）；

輔助類：其它相關(guān)數(shù)據(jù)

四、傳輸接口

傳輸接口用來(lái)接收基站發(fā)送的信號(hào)，并送主機(jī)處理；同時(shí)，接收主機(jī)數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)分發(fā)給相應(yīng)基站；控制基站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，并具有系統(tǒng)自檢等功能。

系統(tǒng)功能

隧道人員定位系統(tǒng)在遏制超定員生產(chǎn)、事故應(yīng)急救援、領(lǐng)導(dǎo)下井帶班管理、特種作業(yè)人員管理、井下作業(yè)人員考勤等方面發(fā)揮著重要作用。

1、路徑跟蹤

本系統(tǒng)可以跟蹤人員在洞內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，記錄他們經(jīng)過(guò)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)和他們?cè)诟鞅O(jiān)測(cè)點(diǎn)的停留時(shí)間。特別對(duì)瓦斯巡檢員等安全檢測(cè)人員，利用此功能地面領(lǐng)導(dǎo)就可以對(duì)他們進(jìn)行監(jiān)督和調(diào)度，從而保證煤礦安全生產(chǎn)。

2、考勤統(tǒng)計(jì)

本系統(tǒng)具有強(qiáng)大的考勤能力，人員無(wú)需排隊(duì)靠近基站，100人同時(shí)快速入井也能正確考勤。對(duì)于有多個(gè)洞口的隧道同樣可以進(jìn)行全自動(dòng)考勤。系統(tǒng)自動(dòng)記錄人員的入洞、出洞時(shí)間，并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)生成每日考勤報(bào)表、每月考勤報(bào)表等，為煤礦提供考勤管理基礎(chǔ)信息。

3、網(wǎng)絡(luò)共享

本系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)共享功能，可以通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)考勤定位信息，為隧道各部門及上級(jí)各層領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息與歷史信息，為他們監(jiān)督指揮決策提供重要依據(jù)。

4、遏制超定員生產(chǎn)

通過(guò)監(jiān)控入洞人數(shù)，進(jìn)入工作面的人數(shù)，遏制超定員生產(chǎn)。

5、防止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域

通過(guò)對(duì)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域人員監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)誤入危險(xiǎn)區(qū)域人員，防止發(fā)生傷亡事故。

6、及時(shí)發(fā)現(xiàn)未按時(shí)出洞人員

通過(guò)對(duì)人員出/入洞時(shí)刻監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)超時(shí)作業(yè)和未出洞人員，以便及時(shí)采取措施，防止發(fā)生意外。

7加強(qiáng)特種作業(yè)人員管理

通過(guò)對(duì)瓦斯檢查員等特種作業(yè)人員巡檢路徑及到達(dá)時(shí)間監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握檢查員等特種作業(yè)人員是否按規(guī)定的時(shí)間和線路巡檢。

8、加強(qiáng)干部帶班管理

通過(guò)對(duì)帶班干部出入洞及路徑監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握干部下井帶班情況，加強(qiáng)干部下井帶班管理。

9、隧道下作業(yè)人員考勤管理

通過(guò)對(duì)入洞作業(yè)人員，出/入洞和路徑監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握入井工作人員是否按規(guī)定出/入洞，是否按規(guī)定到達(dá)指定作業(yè)地點(diǎn)等。

10、應(yīng)急救援與事故調(diào)查技術(shù)支持

通過(guò)系統(tǒng)可及時(shí)了解事故時(shí)入洞人員總數(shù)、分布區(qū)域、人員的基本情況的等。在事故后，可通過(guò)軟件歷史軌跡，判斷被困人員和尸體大致位置，以便及時(shí)搜救和清理。

11、具有緊急呼叫功能的系統(tǒng)

調(diào)度室可以通過(guò)系統(tǒng)通知攜卡人員撤離危險(xiǎn)區(qū)域，攜卡人員可以通過(guò)預(yù)先規(guī)定的緊急按鈕向調(diào)度室報(bào)告險(xiǎn)情。

審核編輯 黃昊宇