井下人員及設備定位系統應用方案

一、系統概述

煤炭作為基礎能源，長(cháng)期以來(lái)為我國的經(jīng)濟增長(cháng)做出了巨大貢獻，我國能源消耗的70%來(lái)自煤炭，在整個(gè)國民經(jīng)濟發(fā)展中一直占據著(zhù)主導地位。但另一方面，由于煤炭工業(yè)本身的產(chǎn)業(yè)結構，其采礦設備裝置、從業(yè)人員素質(zhì)及科學(xué)技術(shù)水平等諸多方面與其他行業(yè)相比存在著(zhù)巨大差距。特別是近年來(lái)，煤礦事故的數量不斷增加，如何加強安全生產(chǎn)，提高搜救工作效率，擺到了國家,各級主管部門(mén)和領(lǐng)導的面前。發(fā)生這些特大事故的原因主要是：

(1)地面與井下人員的信息溝通不及時(shí)；
(2)地面人員難以及時(shí)動(dòng)態(tài)掌握井下人員的分布及作業(yè)情況,進(jìn)行精確人員定位；
(3)一旦煤礦事故發(fā)生，搶險救災、安全救護的效率低，搜救效果差。
為了維護煤礦安全生產(chǎn)，國家安監總局、國家煤監局等四部委出臺了《煤礦企業(yè)勞動(dòng)定員管理的若干指導意見(jiàn)》?！兑庖?jiàn)》規定，在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，礦井口要掛牌標明井下實(shí)際作業(yè)人數。這也是國家相關(guān)部門(mén)為了在一旦出現煤安事故好及時(shí)組織搶險的最低的技術(shù)措施底線(xiàn)。

煤礦工人作業(yè)強度大，工作壓力重，加上各種現實(shí)的因素存在，很難要求每個(gè)下井人員都自覺(jué)的在下井前進(jìn)行身份簽到，為此，如何正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益的關(guān)系，如何準確、實(shí)時(shí)、快速履行煤礦安全監測職能，有效進(jìn)行礦工管理，保證搶險救災、安全救護的高效運作顯得尤為重要和緊迫。面對新形勢、新機遇和新挑戰，國家各級主管部門(mén)的領(lǐng)導對安全生產(chǎn)工作提出了很高的要求和期望。同時(shí)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(shí)現管理的現代化、信息化也成為所有煤礦企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題。我們認為，建立以災害預防、事故救助、電子信息化管理為主要目標的信息化和智能化建設勢在必行。

"十五"期間，煤炭工業(yè)電子信息化建設在"九五"發(fā)展的基礎上，圍繞煤炭工業(yè)改革發(fā)展的戰略任務(wù)，以信息和知識資源的開(kāi)發(fā)利用為核心，結合煤炭工業(yè)實(shí)際需要，重點(diǎn)進(jìn)行煤礦生產(chǎn)安全監測監控、自動(dòng)控制與企業(yè)管理系統等方面的信息化建設工作，已納入安全生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理日程。作為RFID技術(shù)的領(lǐng)先者，北京浩海易通科技有限公司采用了國際最新的RFID技術(shù)，開(kāi)發(fā)了 "井下人員及設備定位系統"，這一系統的實(shí)現，將為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理上臺階、上水平帶來(lái)了新的契機。

無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(shù)（RFID）是采用電子芯片進(jìn)行非接觸自動(dòng)管理的一種先進(jìn)技術(shù)，當出入人員佩戴裝有射頻識別芯片的身份卡通過(guò)門(mén)口，無(wú)需任何操作，便可完成從身份識別、身份驗證到通行記錄的全過(guò)程操作。并可以和后臺管理系統進(jìn)行通信，為下井人員的安全管理提供實(shí)時(shí)、可靠的技術(shù)保證。



工作原理

井下人員管理系統屬于煤礦安全管理系統范疇。在受控管理區域、出入口、主要設備控制中心機房、貴重物品的庫房等重要部位的通道口，安裝讀卡器自動(dòng)控制裝置，通過(guò)中心控制室井下人員管理保安管理軟件進(jìn)行管理和監控，系統采用計算機多任務(wù)分布式處理方式，能夠對各通道口的位置、通行對象及通行時(shí)間等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)控制或設定程序自動(dòng)控制。這項技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于政府機關(guān)、企業(yè)、金融、公安部門(mén)、軍事基地、智能小區、學(xué)校、高級酒店等出入口保安管理，并起到了重要的作用。

二、RFID介紹

1. RFID 概念

RFID是Radio Frequency Identification 的縮寫(xiě)，即射頻識別，是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象，可快速地進(jìn)行物品追蹤和數據交換。識別工作無(wú)須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID 技術(shù)可識別高速運動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標簽，操作快捷方便。為ERP、CRM 等業(yè)務(wù)系統完美實(shí)現提供了可能，并且能對業(yè)務(wù)與商業(yè)模式有較大提升。

RFID 技術(shù)誕生于第二次世界大戰期間，它是傳統條碼技術(shù)的繼承者，又稱(chēng)為“電子標簽”。美國軍方早在20 世紀后半葉就開(kāi)始研究RFID 技術(shù)，目前這項技術(shù)已經(jīng)廣泛使用在武器和后勤管理系統上。美國在"伊戰"中利用RFID 對武器和物資進(jìn)行了非常準確地調配，保證了前線(xiàn)彈藥和物資的準確供應。

近年來(lái)， RFID 因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。目前包括沃爾瑪在內的很多跨國公司已開(kāi)始采用RFID 技術(shù)輔助企業(yè)管理，同時(shí)，國外也有多家倉庫采用RFID 技術(shù)實(shí)現倉儲自動(dòng)化管理。據有關(guān)權威數據顯示，射頻識別產(chǎn)品在全世界的銷(xiāo)量以每年25.3%的比例增長(cháng)。

2. RFID 系統組成

標簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標簽含有內置天線(xiàn)，用于和射頻天線(xiàn)間進(jìn)行通信。
閱讀器：讀取(在讀寫(xiě)卡中還可以寫(xiě)入)標簽信息的設備。
天線(xiàn)（內置）：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。有些系統還通過(guò)閱讀器的RS232 或RS485 接口與外部計算機(上位機主系統)連接，進(jìn)行數據交換。

3. RFID 技術(shù)特征
1）數據的讀寫(xiě)（Read Write）機能：
只要通過(guò)RFID Reader即可不需接觸，直接讀取信息至數據庫內，且可一次處理多個(gè)標簽，并可以將物流處理的狀態(tài)寫(xiě)入標簽，供下一階段物流處理用。
2）容易小型化和多樣化的形狀：
RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外，RFID 電子標簽更可往小型化與應用在不同產(chǎn)品。因此，可以更加靈活地控制產(chǎn)品的生產(chǎn)，特別是在生產(chǎn)線(xiàn)上的應用。
3）耐環(huán)境性：
紙張一受到臟污就會(huì )看不到，但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中，也可以讀取數據。
4）可重復使用：
由于RFID為電子數據，可以反復被覆寫(xiě)，因此可以回收標簽重復使用。如被動(dòng)式RFID，不需要電池就可以使用，沒(méi)有維護保養的需要。
5）穿透性：
RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話(huà)，也可以進(jìn)行穿透性通訊。不過(guò)如果是鐵質(zhì)金屬的話(huà)，就無(wú)法進(jìn)行通訊。
6）數據的記憶容量大：
數據容量會(huì )隨著(zhù)記憶規格的發(fā)展而擴大，未來(lái)物品所需攜帶的資料量愈來(lái)愈大，對卷標所能擴充容量的需求也增加，對此RFID不會(huì )受到限制。
7）系統安全：
將產(chǎn)品數據從中央計算機中轉存到工件上將為系統提供安全保障，大大地提高系統的安全性。
8）數據安全：
通過(guò)校驗或循環(huán)冗余校驗的方法來(lái)保證射頻標簽中存儲的數據的準確性。

三、 系統功能

井下人員及設備定位系統是北京浩海易通科技有限公司與相關(guān)機構研制的，采用目前國際上最先進(jìn)的RFID技術(shù)的井下定位系統。井下人員及設備定位系統能夠及時(shí)、準確的將井下各個(gè)區域人員及設備的動(dòng)態(tài)情況反映到地面計算機系統，使管理人員能夠隨時(shí)掌握井下人員、設備的分布狀況和每個(gè)礦工的運動(dòng)軌跡，以便于進(jìn)行更加合理的調度管理。當事故發(fā)生時(shí)，救援人員也可根據井下人員及設備定位系統所提供的數據、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時(shí)采取相應的救援措施，提高應急救援工作的效率。

井下人員及設備定位系統是集井下人員考勤、跟蹤定位、災后急救、日常管理等一體的綜合性運用系統。也是國內技術(shù)最先進(jìn)、運行最穩定、設計最專(zhuān)業(yè)化的井下定位系統。這一科技成果的實(shí)現，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(lái)了新的契機。

利用RFID系統進(jìn)行井下人員管理管理，可有效的改善不足、消除漏洞。工作人員將小標簽（身份卡）放在身上的任何位置（口袋、提包都可），正常通過(guò)設有RFID設備的大門(mén)，系統都將自動(dòng)記錄下出入信息。

一方面，對于管理人員來(lái)說(shuō)，希望能夠加強安全保衛工作，對人員進(jìn)出進(jìn)行有效管理，以防范安全事故的發(fā)生；另一方面，對于進(jìn)出的人員來(lái)說(shuō)，希望能夠減少繁復的手續，能夠在合法的前提下進(jìn)行快速、順暢的通行。智能井下人員管理系統利用計算機和自動(dòng)識別技術(shù)進(jìn)行人員井下人員管理管理，可以有效的協(xié)調方便快捷的出入方式與嚴格的安全防范之間的矛盾，減少了對大樓的大門(mén)、工作室的人員進(jìn)出的管理難度。
A)利用智能井下人員管理系統，可以有效地記錄持卡人通行的精確時(shí)間，并對沒(méi)有卡片的人員進(jìn)行報警處理；
B)通過(guò)管理中心的主機系統可以實(shí)時(shí)監察所有在巷道內的人員名單；
C)記錄的進(jìn)出時(shí)間信息可以同時(shí)用于一段時(shí)間內的安全檢查，考勤管理以及其他一些應用。

實(shí)時(shí)井下人員動(dòng)態(tài)顯示功能
1)任一時(shí)間井下某個(gè)地點(diǎn)究竟有多少人，這些人的身份；
2)查詢(xún)一個(gè)或多個(gè)人員現在的井下實(shí)際位置；
3)記錄有關(guān)人員在任一地點(diǎn)的到/離時(shí)間和總工作時(shí)間等一系列信息，可以督促和落實(shí)重要巡查人員（如：瓦斯檢測人員）是否按時(shí)、到點(diǎn)的進(jìn)行實(shí)地查看，或進(jìn)行各項數據的檢測和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故；
4)可實(shí)現多點(diǎn)共享供多個(gè)領(lǐng)導同時(shí)在不同地點(diǎn)查看。

豐富的地圖功能
具有放大、縮小、移動(dòng)、標尺測距、視野控制、中心移動(dòng)、土層控制、地圖打印等功能。

禁區報警功能
對于指定的禁區，如果有人員進(jìn)入，實(shí)時(shí)聲音報警，并顯示進(jìn)入禁區的人員。
人員軌跡查詢(xún)
可查找某個(gè)人在某個(gè)時(shí)間段內所經(jīng)歷的路徑，并在圖中畫(huà)出線(xiàn)路軌跡。

豐富的人員下井考勤能力
可對出入井人員進(jìn)行統計，實(shí)現下井人員考勤記錄，建立人員出入井的各種信息報表（如：下井時(shí)間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等）。

災后急救信息
一旦發(fā)生各類(lèi)事故，上位機上立即能顯示出事故地點(diǎn)的人員數量、人員信息，人員位置等信息，大大提高搶險效率和救護效果。

四、系統組成及工作原理
1.系統組成
井下人員及設備定位系統設備主要包括：中心站主機、數據通訊箱、B多功能分站、煤礦用無(wú)線(xiàn)標識傳感器以及煤礦用無(wú)線(xiàn)標識卡。

人員定位系統示意圖
2.工作原理
首先在井下需要進(jìn)行人員跟蹤的區域和巷道中根據現場(chǎng)具體需要放置一定數量的無(wú)線(xiàn)標識傳感器，通常情況下一個(gè)地點(diǎn)只需要放置一個(gè)即可跟蹤此地點(diǎn)進(jìn)出人員情況。將無(wú)線(xiàn)標識傳感器與通過(guò)傳輸總線(xiàn)與地面計算機連接，同時(shí)將多功能分站與無(wú)線(xiàn)標識傳感器連接提供工作電源。這樣就完成了一個(gè)由井上電腦通過(guò)電纜連接井下無(wú)線(xiàn)標識傳感器的系統架設。

然后為需要進(jìn)行人員跟蹤定位的下井人員佩帶一個(gè)無(wú)線(xiàn)標識卡，當下井人員進(jìn)入井下以后，只要通過(guò)或接近放置在巷道內的任何一個(gè)無(wú)線(xiàn)標識傳感器，無(wú)線(xiàn)標識傳感器便會(huì )馬上感應到信號，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：身份，位置，具體時(shí)間），同時(shí)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。

管理者可以根據大屏幕上或電腦上的分布示意圖查看某一區域，計算機即會(huì )把這一區域的人員情況統計并顯示出來(lái)。中心站主機會(huì )根據一段時(shí)間的人員出入信息整理出這一時(shí)期的每個(gè)下井人員的各種出勤報表。另外一旦井下發(fā)生事故，可根據電腦中的人員分布信息馬上查出事故地點(diǎn)的人員情況，然后可再用特殊的探測器在事故處進(jìn)一步確定人員位置，以便幫助營(yíng)救人員以準確快速的方式營(yíng)救出被困人員。礦車(chē)和其他設備的管理原理大致相同。

3. 系統設計原則
（1）實(shí)現井下坑道作業(yè)面工作人員進(jìn)出的有效識別，使系統管理充分體現"人性化、信息化和高度自動(dòng)化"；
（2）為高級管理人員提供考勤作業(yè)、人員進(jìn)出限制等多方面的信息查詢(xún)；
（3）一旦發(fā)生安全事故，通過(guò)該系統立刻可以知道坑道作業(yè)面工作人員的準確數量，保證搶險救災和安全救護工作的高效運作；
（4）安全事故發(fā)生后，通過(guò)移動(dòng)識別裝置，可在事故現場(chǎng)范圍內探測到是否有人存在，便于救護工作的及時(shí)展開(kāi)；
（5）系統設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

4.系統設計依據
（1）GA/T75《安全防范工程程序與要求》
（2）MT209-1990《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求》

5.系統設計特點(diǎn)

高度自動(dòng)化：系統能自動(dòng)檢測井下坑道工人經(jīng)過(guò)該監測點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn)信息，并自動(dòng)實(shí)現考勤作業(yè)的統計與管理；

先進(jìn)的通信系統：安裝在井下各通道的識別系統，實(shí)時(shí)向網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器傳送相關(guān)人員通過(guò)的數據，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預；

完備的數據統計與信息查詢(xún)軟件：采用L-H調度算法優(yōu)化系統數據處理能力，系統軟件具備專(zhuān)用數據庫管理系統,包括工人通過(guò)坑道的信息采集和統計分析系統,考勤作業(yè)的統計與管理分析系統，顯示并打印各種統計報表資料,為高層管理人員的查詢(xún)與管理提供全方位服務(wù)；

系統的安全、穩定、可靠性設計：系統產(chǎn)品采用坑道壁掛式設計，無(wú)需在坑道進(jìn)行現場(chǎng)施工，并保證系統在惡劣環(huán)境下24小時(shí)連續正常運轉；

完善的異常情況(包括無(wú)效標識卡、失效標識卡進(jìn)入)報警呼叫系統配置；

方便性：人員下井時(shí)刷卡，對于非持卡人員系統則自動(dòng)報警提示，通過(guò)管理系統的設置，管理中心可以對出入的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監控；

可靠性：射頻感應，穩定可靠，自身具有判斷能力；

靈活性：能聯(lián)網(wǎng)運行，可隨時(shí)進(jìn)行注冊或取消卡的操作等；

多用性：一卡既可用于井下人員管理，又可以巡更、考勤、消費等管理綜合在卡上，做到“一卡通”，提高管理效率和水平；

兼容性：系統能連接不同廠(chǎng)商的設備，具有連接不同協(xié)議、不同接口設備的能力，能夠適合用戶(hù)提供的多種通信接口和通信規程；

開(kāi)放性：系統數據庫接口采用開(kāi)放式結構，以適合用戶(hù)要求。同時(shí)提供數據庫的二次開(kāi)發(fā)接口，使用戶(hù)具有自主擴展系統的能力；

先進(jìn)的系統平臺：采用Windows網(wǎng)絡(luò )操作系統以及高實(shí)時(shí)性的動(dòng)態(tài)數據庫技術(shù)，具有較高的實(shí)時(shí)數據處理能力；

基于GIS技術(shù)的地理信息顯示、查詢(xún)系統；

6. 設備優(yōu)勢
高度的識別可靠性，100%的前端識別率；
識別距離遠（識別距離可達10-30米以上）；
極高的防沖突性（每個(gè)檢測點(diǎn)可最多同時(shí)識別200個(gè)人員）；
高度的識別穩定性（誤碼率小于10萬(wàn)分之1）；
快速的識別速度（最快可達到200公里/小時(shí)的識別速度）。
通訊距離遠，可達20公里。
應用廣泛、安裝簡(jiǎn)單、操作方便。

7. 現場(chǎng)優(yōu)勢
環(huán)境適應性：高抗干擾性，對井下干擾源、周界環(huán)境無(wú)特殊要求；
安裝方便性：傳感器一體化結構設計，無(wú)需外接天線(xiàn)或地感；
運行可靠性：內部電路高度集成化，器件故障率最小化。

8. 電氣特性
超低功耗，無(wú)線(xiàn)標簽在不更換電池的情況下可連續正常工作5年；
方便性、安全性，標簽無(wú)須外接礦燈電源，無(wú)須充電、無(wú)須更換電池；
無(wú)輻射，對人體和環(huán)境無(wú)任何影響，更安全更健康。

五、系統設計方案

本系統遵循"統一發(fā)無(wú)線(xiàn)標識卡、統一裝備、統一管理"的原則，按準許上崗人員和班組實(shí)行"一人一無(wú)線(xiàn)標識卡"制，該無(wú)線(xiàn)標識卡可視為"上崗憑證"或"坑道準入證"。具體方案如下：
（1）礦類(lèi)生產(chǎn)單位在所有坑道中均安裝一定數量的無(wú)線(xiàn)標識傳感器，具體位置根據現場(chǎng)情況而定，以滿(mǎn)足輻射區域為準；
（2）礦類(lèi)生產(chǎn)單位向有關(guān)人員頒發(fā)并裝備無(wú)線(xiàn)標識卡，無(wú)線(xiàn)標識卡安裝在安全帽或其它的合適位置；
（3）發(fā)無(wú)線(xiàn)標識卡時(shí)將無(wú)線(xiàn)標識卡所對應員工的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務(wù)、本人照片等登錄在系統數據庫中；
（4）安全生產(chǎn)部門(mén)對該無(wú)線(xiàn)標識卡進(jìn)行授權后即生效。授權范圍包括：該員工可以有資格進(jìn)入作業(yè)面的坑道，感應器的時(shí)效、失效、掛失等，以防止無(wú)關(guān)人員和非法人員進(jìn)入坑道；
（5）進(jìn)入坑道的人員必須佩戴裝有無(wú)線(xiàn)標識卡的安全帽。當此人經(jīng)過(guò)坑道的識別監測點(diǎn)時(shí)，立即被系統識別，并通過(guò)系統網(wǎng)絡(luò )的信息交換，將此人通過(guò)的路段、時(shí)間等信息傳輸至井上安全監控中心記錄，并可同時(shí)在地理信息大屏幕墻上出現提示信息，顯示通過(guò)人員的姓名。如果感應的無(wú)線(xiàn)標識卡號無(wú)效或進(jìn)入限制通道，系統將自動(dòng)報警，安全監控中心值班人員接到報警信號，立即執行相關(guān)安全工作管理程序。
（6） 坑道一旦發(fā)生安全事故，安全監控中心在第一時(shí)間可以知道被困人員的基本情況，救險隊使用移動(dòng)式遠距離識別裝置，在10米的范圍內方便探測遇險人員的位置，便于救護工作的安全和高效運作。

六、系統硬件

1.無(wú)線(xiàn)標識傳感器
煤礦用無(wú)線(xiàn)標識傳感器是一種射頻識別設備，專(zhuān)用于識別人員佩帶的無(wú)線(xiàn)標識卡，安裝于巷道中需要檢測人員的地點(diǎn)。這種型號的傳感器采用了先進(jìn)的RFID技術(shù)，集成當今最先進(jìn)的0.18uM的微波芯片技術(shù)，使 RFID的性能和原來(lái)的微波技術(shù)相比得到了本質(zhì)的改進(jìn)，徹底解決了遠距離、大流量、超低功耗、高速移動(dòng)的標識物的識別和數據傳輸難題，而且成本較以往大大降低，同時(shí)也解決了中低頻電磁波技術(shù)感應距離短防沖突能力差的致命弱點(diǎn)。同時(shí)SUPER-RFID技術(shù)融合了：
1、加密計算與認證，確保數據安全，防止鏈路竊聽(tīng)與數據破解；
2、使用頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設備互不干擾；
3、先進(jìn)的防碰撞技術(shù)，支持多標簽讀寫(xiě)。

煤礦用無(wú)線(xiàn)標識傳感器的最大特點(diǎn)就是可在較大的范圍內同時(shí)快速、可靠的識別許多無(wú)線(xiàn)標識卡，并具有微功率、識別率高、高抗干擾性、穩定可靠等優(yōu)點(diǎn)。而且結構設計合理、體積小巧，非常便于安裝和維護。

主要技術(shù)指標：
1)識別距離：10－30m可調；
2)識別速度：200公里/小時(shí)以?xún)龋?BR>3)防沖突性：可同時(shí)識別200張以?xún)葻o(wú)線(xiàn)標簽卡；
4)工作頻率：2.4GHz - 2.5GHz ISM微波段，125個(gè)頻道，頻道帶寬8MHz；
5)射頻功率：－20dBm C 0dBm可調，最大峰值功率1毫瓦；
6)接收靈敏度 ：－90dBm；
7)工作環(huán)境溫度：－40℃ - 60℃；
8)供電：18V DC；
9)最大工作電流： 100mA。

2. 煤礦用無(wú)線(xiàn)標識卡

煤礦用無(wú)線(xiàn)標識卡是專(zhuān)用來(lái)被無(wú)線(xiàn)標識傳感器識別的電子標簽，由礦工下井時(shí)隨身佩帶。

它是一種有源射頻標識卡，采用本安電路設計。J煤礦用無(wú)線(xiàn)標識卡也采用RFID技術(shù)。該產(chǎn)品最大特點(diǎn)是：多個(gè)標簽可在較大的范圍內同時(shí)被識別，并具有無(wú)線(xiàn)微功率、穩定可靠等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)體積小便于攜帶或安置。

主要指標：
1)標準尺寸：60356mm；
2)識別距離：30－50m可調；
3)工作頻率：2.4GHz - 2.5GHz ISM微波段，125個(gè)頻道，頻道帶寬8MHz；
4)射頻功率：小于-3dBm；
5)接收靈敏度 ：－90dBm；
6)工作環(huán)境溫度：－40℃ - 60℃；
7)工作電流：小于5uA；
8)ID號全球唯一；
9)電池一次性使用壽命5年以上

3.硬件安裝步驟以及注意事項
1)安裝步驟
A.對照井下位置地圖，大概估算布線(xiàn)走向及長(cháng)度，確定分站及無(wú)線(xiàn)傳感器的布置點(diǎn)；
B.鋪設井下電源線(xiàn)及通訊數據線(xiàn)；
C.設置電源分站：根據井下電網(wǎng)電壓（660V或380V），在地面上調節分站,即更換保險盒內的保險絲管，660V用0.2A,380V用0.5A(出廠(chǎng)默認660V)；
D.下井前焊接好大小航空接頭,并連同焊接好的接線(xiàn)拿至井下。（電源航空接頭用于無(wú)線(xiàn)傳感器和分站之間的連接，通訊航空接頭用于傳感器與通訊線(xiàn)路之間的連接）；
E.確定分站內部保險絲與井下電網(wǎng)電壓一致后將分站運至井下相應位置，分別完成無(wú)線(xiàn)傳感器與分站之間的連接及分站與井下原有（380V或660V）線(xiàn)路之間的連接；
F.安置井下無(wú)線(xiàn)傳感器；
G.通電檢測線(xiàn)路；
H.確認線(xiàn)路連接完好后，于PC上進(jìn)行人員及卡號資料錄入；
I.分發(fā)卡片并準備運行井下人員定位系統軟件。

2)注意事項
A.分站最好安置在井下有380V或660V線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的地方；
B.在所約定安置無(wú)線(xiàn)傳感器的位置余留線(xiàn)長(cháng)2米左右；
C.焊接通訊航空接頭時(shí)要包好數據線(xiàn)的屏蔽層；
D.下井前帶上分站開(kāi)關(guān)操縱桿；
E.傳感器高度要適中（1.5~2米），正面對準巷道另一壁；
F.為了保證讀卡的準確率卡片最好固定于員工礦帽上；
G.管線(xiàn)敷設后應用500V的兆歐表測其對地絕緣電阻，應不小于20兆歐；
H.系統接地：中心室至接地體的工作接地應穿入固定的保護套管，工作接地與保護接地必須分開(kāi)。

七、系統軟件界面

1）系統主菜單：

2)設置讀頭巡檢配置表
設置讀頭巡檢配置表。單擊后，彈出分站巡檢表，選中（√）井下安裝的讀頭號，全部選好后，按 保存。雙擊分站檢配置表的空白區，不保存退出。調度程序僅向這些讀頭發(fā)送命令和讀取數據。

一個(gè)圓點(diǎn)代表一個(gè)讀頭。當讀頭運行正常，顏色是 綠色，通信中斷是紅色。移動(dòng)鼠標到某一個(gè)圓點(diǎn)，將顯示該讀頭的有關(guān)安裝信息。

3）查詢(xún)當前井下人員的數量及區域分布情況



圖上代表讀頭。系統安裝后初次運行時(shí)是沒(méi)有的，通過(guò)本子程序的初始化，在地圖上產(chǎn)生讀頭圖標。
A.初始化
系統運行開(kāi)始時(shí)刪除一些表記錄和讀頭圖標定位。要根據實(shí)際情況執行。
B.清空實(shí)時(shí)數據表
將實(shí)時(shí)數據表中的記錄清除，同時(shí)清除人員圖層上的人員圖標。
C.從讀頭管理表產(chǎn)生讀頭圖標
要產(chǎn)生讀頭圖標，完成以下2步：
(1)單擊此子菜單，系統將根據讀頭管理表中的記錄，產(chǎn)生讀頭圖標，并將圖標全部暫放在地圖中間位置。
(2)使用讀頭移動(dòng)工具，將讀頭圖標移到安裝的位置。

單擊移動(dòng)讀頭，將十字箭頭光標移到讀頭圖標上，按下鼠標左鍵，將讀頭移到適當位置。逐步將讀頭圖標移到安裝位置。



D.圓形區域內人員
鼠標單擊圓形區域內人員，然后移動(dòng)鼠標到地圖上某點(diǎn)，按下左鍵，拉動(dòng)鼠標，離開(kāi)此點(diǎn)，畫(huà)出一個(gè)虛線(xiàn)圓，放開(kāi)左鍵，查出此圓形區域內的人員，人員圖標紅色閃爍，人員刷新按鈕為禁止刷新, ，同時(shí)在左下方的網(wǎng)格列表中顯示有關(guān)數據，如下。在表格區域單擊鼠標右鍵，彈出打印此表格選擇。在表格區域用鼠標左鍵單擊讀頭號，將用箭頭指出讀頭所在。按將清除網(wǎng)格列表。要恢復人員圖層自動(dòng)刷新，請點(diǎn)擊按鈕，變?yōu)槿藛T圖層自動(dòng)刷新?tīng)顟B(tài)



E.矩形區域內人員
方法如求圓形區域內人員, 不過(guò)是虛線(xiàn)矩形內的人員。
F.人員圖象信息
鼠標單擊人員圖象信息，然后移動(dòng)鼠標到地圖上某個(gè)人員，按下左鍵，將在網(wǎng)格列表中顯示一條該人員的有關(guān)數據。同時(shí)在地圖右上方顯示該人員的標簽號姓名和部門(mén)。雙擊此顯示區域，將清除顯示。

4) 統計考勤功能,任一指定井下人員當天或指定日期的活動(dòng)蹤跡
可具體顯示每個(gè)下井人員切確的下井時(shí)間和上井時(shí)間。并根據工種（規定足班時(shí)間），判斷不同類(lèi)別的人員是否足班，從而確定其該次下井是否有效。在月統計報表中對下井時(shí)間、下井次數（有效次數）等分類(lèi)統計，便于考核。還可打印月考勤報表、任意時(shí)間段下井統計等有關(guān)報表。

八、系統工作流程
1）PC機監控軟件發(fā)送配置通訊箱命令（配置內容主要為串口波特率（9600）等及要巡檢的無(wú)線(xiàn)傳感器的地址（出廠(chǎng)時(shí)通過(guò)內置的撥動(dòng)開(kāi)關(guān)設置，切記同一礦中號碼不能重復），直至配置成功！
2）數據通訊箱向井下發(fā)送地址和控制命令,無(wú)線(xiàn)傳感器地址如匹配巡檢命令所包含的地址便向通訊箱逐條發(fā)送數據和狀態(tài)信號。
3）數據通訊箱將井下傳感器發(fā)來(lái)的數據和狀態(tài)信號轉換成RS-232標準信號，與地面主機進(jìn)行串口通訊。
PC機井下人員監控軟件及時(shí)根據所接受的數據更新電子地圖的內容，并保存數據以便隨時(shí)統計信息。