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一．應用背景
隨著國家對煤礦安全生產工作的重視程度日益提高，現有煤礦安全生產監控、監測設備技術上的不足和缺陷也逐漸顯現出來，已經影響到煤礦安全工作的正常開展。針對這些情況，陸續推出了針對不同用戶和安全監管部門的煤礦安全解決方案，同時跟相關設備生產廠家開展深層次的合作，共同開發與之配套的監控軟件平臺，為煤礦以及其他行業的安全生產保駕護航。煤礦井下人員定位管理系統就是其中之一。
二．產品概述
礦山井下人員定位管理系統是集計算機軟硬件、數據采集、數據傳輸、自動化控制等多技術、多學科綜合應用為一體的自動識別產品。該產品通過對礦山坑道內的移動目標，非接觸式的遠距離自動數據采集、處理、實現對人、車、物等移動或靜止狀態的自動識別，從而實現目標的自動化管理，概括如下：
◆ 礦山井下人員定位跟蹤系統可實現對目標的準確識讀
· 井下總線和井上網絡形成聯網系統
· 軟件實現人員監控、統計分析、查詢及其它管理功能
◆ 實現人員安全監控和礦山數字信息化
· 下井人員情況監控和定位
· 應急救援、事故調查和安全管理
· 礦山數字信息化
該產品是結合煤礦井下安全生產的特點及RFIO技術的特性，通過自身技術力量設計并生產制造的適用于煤礦使用且具有自主知識產權的智能定位設備，整套系統的軟件平臺以紫金橋監控組態軟件為基礎。具有隔爆安全設計，系統作用距離遠、可根據需要調整系統的識別范圍、識別無盲區、信號穿透力強、安全保密性能高、對人體無電磁污染、環境適應性強、可同時識別眾多目標、便于網絡連接等性能優點。這種嶄新的信息采集、存貯、傳遞和處理技術，已迅速得到國內外同行的廣泛關注，對煤礦井下人員定位跟蹤管理有著重要的現實意義。
GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM 系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA 幀結構，這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似。因此，現有的基站子系統(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。GPRS 理論帶寬可達171.2Kb/s，實際應用帶寬大約在10~70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 連接，可以用于INTERNET 連接、數據傳輸等應用。
GPRS 是一種新的移動數據通信業務，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。GPRS 移動數據傳輸系統有很大的應用范圍，幾乎所有中低速率的數據傳輸業務都可以應用，如城市配電網絡自動化、自來水、煤氣管道自動化、商業POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
應用軟件使用的是紫金橋組態軟件，該公司是一家多年專業從事工控組態軟件和企業實時數據庫開發和應用的高科技公司。公司自助研發的“紫金橋”系列組態軟件和實時數據庫系統目前已經推出3.6版本，它們設計起點高、適應性強，應用面廣，已經在國家“九五”項目、國家“863”計劃、CIMS示范工程中發揮了重要作用。軟件的安全性、穩定性和先進性都達到或超過了國內外同類軟件的水平。價格與國內外同類軟件相比更是有絕對的優勢，目前已經廣泛應用于石化、煉油、冶金、電力、化工、汽車、環保、時政、交通、智能樓宇、水利等諸多行業。這次在井下人員定位管理系統中的應用不但充分利用了紫金橋組態軟件在其他行業應用的成熟經驗，同時有針對性地開發了很多新的功能，以滿足煤礦安全工作的特殊需求。在上級部門組織的評審和驗收中得到了很高的評價，為整套系統的穩定運行和功能拓展提供了可信賴的基礎軟件平臺。
三．產品組成及其功能
整個產品由井下數據采集系統和地面安全監測管理系統構成。
井下數據采集系統由智能定位器和射頻安全卡兩部分組成，具有如下特點：
◆ 帶有射頻安全卡的對象經過智能定位器時即被自動識別和讀取
◆ 遠距離、多卡同時、完全自動讀取
◆ 礦用智能定位器可通過GPRS/CDMA聯網組成多點監控系統并進行定位
GPRS DTU可以通過GPRS網絡把只能定位器的數據傳到數據中心去。
礦用智能定位器
◆ 整體置于防爆殼內
◆ 通過RFID模塊實現讀取
◆ 通過控制板實現數據過濾、存儲、轉發、通訊、聯網
◆ 485接口/可選光纖接口
◆ 礦用智能定位器可通過GPRS/CDMA聯網組成多點監控系統并進行定位
在所有重要監測點安裝礦用智能定位器，當攜帶有射頻安全卡的井下工作人員經過監測點時，系統自動識別人員信息，同時將數據實時傳輸至地面這安全監測中心。一旦發生事故，可迅速查詢被困人員最后出現的地點及時間信息。
有源智能定位器（KJF89型井下讀卡分站）
★433M有源智能定位器
★ 支持多標簽，6S內可讀出100個
有源射頻安全卡（KGE45型礦用有源標識卡）
★433M有源射頻安全卡
★ 標簽電池可更換
★人員隨意攜帶
★可以和礦燈結合使用
3.產品特點
◆ 識別必能突出
◆ 貼近當前煤礦需求
◆ 便于井下接入和聯網
◆ 具有智能過濾算法
◆ 強大靈活的通訊功能和控制指令
◆ 完備的應用軟件：統計、查詢、分析
4.產品應用
應用求援生產管理安全管理
★人員定位
★生產人員考勤
★安全負責人考勤
★設備管理，定位調度
★人員實時監控
★證卡綜合管理
其它應用
◆ 在人員、設備識讀基礎上形成監控系統
◆ 形成專家庫系統，相關查詢、統計、分析
◆ 和其它系統結合、實現煤礦管理信息化、網絡化
５.更多煤礦應用和服務
總結：此井下人員定位系統已經于近期通過國家相關安全主管部門驗收，取得“煤安”認證，并已經在部分煤礦推廣應用，為煤礦安全生產提供了良好的技術保障，為煤礦生產第一線的工人撐起了高科技的防護傘。以此為契機，紫金橋軟件在煤炭行業的應用將進一步拓展和延伸，為國民經濟能源支柱產業的發展做出自己的貢獻。
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