基于Zigbee技術(shù)的井下人員設備管理系統

　　近年來(lái)，礦井事故時(shí)有發(fā)生，如何加強安全生產(chǎn)的防范措施，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，保證搶險救災、安全救護的高效運作，擺到了國家各級主管部門(mén)和領(lǐng)導的面前。同時(shí)如何改變目前礦井企業(yè)對井下人員落后的管理模式，如何實(shí)現管理的現代化、信息化也成為所有礦井企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題。上海澳霖信息科技有限公司認為，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。

　　上述方案在井下人員管理方面實(shí)現的基本功能包括：

　　一、通過(guò)基于ZigBee技術(shù)實(shí)時(shí)顯示、查詢(xún)井下情況：
　　1、任一時(shí)間井下或某個(gè)地點(diǎn)究竟有多少人，這些人都是誰(shuí)。
　　2、每個(gè)人在井下任一時(shí)間的活動(dòng)軌跡。
　　3、查詢(xún)一個(gè)或多個(gè)人員現在的實(shí)際位置，方便調度中心可快速正確的聯(lián)系該人員。
　　4、查詢(xún)有關(guān)人員在任一地點(diǎn)的到達/離開(kāi)時(shí)間和總工作時(shí)間等等一系列信息，可以督促和落實(shí)重要巡查人員是否按時(shí)、到點(diǎn)的進(jìn)行各項數據的測試和處理，從根本上盡量杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故。
　　5、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；

　　二、井下人員每時(shí)每刻在坑道的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分布，根據井下的實(shí)際地理情況制作相應的動(dòng)態(tài)圖，使井下情況生動(dòng)形象一目了然；

　　三、自動(dòng)統計出各類(lèi)人員下井的各種報表如下：
　　1、生產(chǎn)人員的下井時(shí)間報表、出勤月報表、加班報表、請假或缺勤報表等管理所需依據并可生成工資報表等。
　　2、制定和統計管理人員的巡查情況報表等等。
　　3、其他人員如參觀(guān)、考察人員是否按要求到指定區域等。

　　四、一旦發(fā)生各類(lèi)事故，立即能查出有多少人遇險，遇險人員在哪里？他們是誰(shuí)？

　　五、搶險時(shí)采取移動(dòng)式識別裝置，更準確快速識別遇險人員具體地點(diǎn)和位置，提高搶險效率和救護效果。

　　在設備管理方面實(shí)現的功能包括：
　　一、車(chē)和其他重要設備的具體實(shí)時(shí)位置
　　二、計每一輛礦車(chē)每天的運輸的次數和出入頻率，便于管理。

　　系統介紹

　　1.系統特點(diǎn)

　　◆高度自動(dòng)化
　　◆先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )通訊系統
　　◆基于ZigBee技術(shù)的實(shí)時(shí)信息顯示、查詢(xún)系統
　　◆完善的數據分析系統
　　◆安全、可靠，在惡劣環(huán)境下24小時(shí)正常工作
　　◆極高的防沖突性，采用多種防沖突方案，可同時(shí)識別200個(gè)以上標識。
　　◆安裝方便，一體化設計。
　　◆智能化，身份識別卡與收發(fā)器之間可實(shí)現雙向高速數據交換，使應用靈活，數據安全得到保證。
　　◆高可靠，適應礦井工作環(huán)境（-20℃-65℃），防水，防沖擊。
　　◆超低功耗，更健康、更安全。
　　◆全球開(kāi)放的ISM微波頻段，無(wú)須申請和付費。
　　◆高抗干擾性，對現場(chǎng)各種干擾源無(wú)特殊要求。

　　2.系統工作原理

　　首先在井下的各個(gè)坑道和所有人員可能經(jīng)過(guò)的通道中安放若干個(gè)信號收發(fā)器，具體數量和位置根據現場(chǎng)實(shí)際工況和要實(shí)現的功能要求而定，它們ZigBee的自主網(wǎng)技術(shù)與地面控制中心的計算機聯(lián)網(wǎng)。

　　同時(shí)每個(gè)下井人員佩帶一個(gè)身份識別卡，當下井人員進(jìn)入井下以后，只要通過(guò)或接近放置在坑道內的任何一個(gè)信號收發(fā)器，信號收發(fā)器即會(huì )馬上感應到信號同時(shí)立即上傳到控制中心的計算機上，計算機馬上就可判斷出具體信息（如：是誰(shuí)，在哪個(gè)位置，具體時(shí)間），同時(shí)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，管理者也可以根據大屏幕上或電腦上的分布示意圖點(diǎn)擊井下某一位置，計算機即會(huì )把這一區域的人員情況統計并顯示出來(lái)。同時(shí)控制中心的計算機會(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（如：出勤率、總出勤時(shí)間、遲到/早退記錄、未出勤時(shí)間等）。

　　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。

　　4.系統設計原則

　?。?）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" 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)。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)面工作人員的數量，保證搶險救災和安全救護工作的高效運作。
　?。?）安全事故發(fā)生后，通過(guò)本系統的移動(dòng)識別裝置，可在事故現場(chǎng)10米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)。
　?。?）系統設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

　　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。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（包括身份識別卡、失效身份識別卡進(jìn)入）報警呼叫系統配置。

　　6.系統設計方案

　　本系統遵循"統一發(fā)放身份識別卡、統一裝備、統一管理"的原則，按準許上崗人員和班組實(shí)行"一人一身份識別卡"制，該身份識別卡可視為"上崗憑證"或"坑道準入證"。具體方案如下：
　?。?）礦井生產(chǎn)單位在所有坑道中均安裝一定數量的信號收發(fā)器，具體位置根據現場(chǎng)情況而定，以滿(mǎn)足輻射區域為準。
　?。?）礦井生產(chǎn)單位向有關(guān)人員頒發(fā)身份識別卡。
　?。?）身份識別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。
　?。?）安全生產(chǎn)部門(mén)對該身份識別卡進(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，身份識別卡的時(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；
　?。?）進(jìn)入坑道的人員必須佩戴身份識別卡。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。如果感應的身份識別卡號無(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。
　?。?）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，在一定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。