【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及其數(shù)量，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)和安全救護(hù)工作的高效運(yùn)作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備安全性、可擴(kuò)容性、易維護(hù)性和易操作性。由上述可知，GPS定位系統(tǒng)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛，但對(duì)于井下定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有一定難度。首先由于現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)的無(wú)線信號(hào)不能穿透到礦井井下，因此不能直接實(shí)現(xiàn)井下與井上的無(wú)線通信，為了通信還要建立井下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；另外使用GPS定位系統(tǒng)的成本較高，對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)煤礦眾多，井下工作人員眾多的國(guó)家不太實(shí)用。實(shí)際上井下人員定位系統(tǒng)正是基于短距離無(wú)線定位技術(shù)，但由于煤礦井下環(huán)境與地面差別較大，信號(hào)在傳輸路徑衰減嚴(yán)重，干擾較多，且不易穿透巷道，無(wú)線傳輸只能局限在巷道中。目前，井下人員定位系統(tǒng)一般采用在井下巷道中建立多處無(wú)線通信基站，由井下的工作人員攜帶無(wú)線收發(fā)裝置，以此實(shí)現(xiàn)井下的無(wú)線通信。實(shí)際上井下人員定位系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)正是井下的無(wú)線通信問(wèn)題，一旦建立起無(wú)線通信系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)許多附加的功能，其中包括定位功能。圖21為井下人員定位系統(tǒng)的原理圖。圖中BS為無(wú)線通信基站，基站沿煤礦井下巷道分布，覆蓋井下工作人員的活動(dòng)范圍；MS是移動(dòng)站，即井下工作人員隨身攜帶的無(wú)線收發(fā)裝置，能向基站發(fā)送自身ID以識(shí)別工作人員；現(xiàn)場(chǎng)總線部分負(fù)責(zé)把所有的基站連接起來(lái)和地面進(jìn)行通信，及時(shí)將井下的無(wú)線定位數(shù)據(jù)傳送到地面進(jìn)行處理和顯示；地面的處理顯示中心將接收的定位數(shù)據(jù)與基站的實(shí)際物理位置進(jìn)行比對(duì)，判斷出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的位置，再通過(guò)查詢?nèi)藛TID號(hào)得到人員的位置數(shù)據(jù)。為了直觀顯示結(jié)果可以采用GIS以電子地圖的形式對(duì)人員的位置進(jìn)行顯示；遠(yuǎn)程監(jiān)控部分方便各個(gè)管理層及時(shí)了解礦井的工作情況，實(shí)現(xiàn)多級(jí)監(jiān)管。現(xiàn)場(chǎng)總線BSBSBS無(wú)線通信MSMSMS避雷器網(wǎng)關(guān)地面處理與顯示中心遠(yuǎn)程監(jiān)控部分礦井巷道地面 井下人員定位系統(tǒng)的原理框圖 井下人員定位系統(tǒng)工作示意圖圖22為系統(tǒng)的工作示意圖，井下不同的巷道中分別安裝有一些BS（基站），BS安裝的物理位置是確定的，這樣井下位置就可以反映到電子地圖上。Tag（電子標(biāo)簽）由工人攜帶，工人在巷道中工作時(shí)，其攜帶的Tag會(huì)被某個(gè)BS所識(shí)別到，由于Tag與實(shí)際的工人人員是一一對(duì)應(yīng)的，因此BS就能識(shí)別出工作人員。當(dāng)BS的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛婧?，參照BS的物理位置和Tag的人員對(duì)應(yīng)列表就可以獲得工作人員的定位信息，同時(shí)可以將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示,達(dá)到定位的目的。 井下人員定位系統(tǒng)的設(shè)備井下人員定位系統(tǒng)采用RFID識(shí)別技術(shù)，識(shí)別載體由電子識(shí)別卡、讀卡器組成。1) 電子識(shí)別卡識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體，載有標(biāo)簽的身份編碼（ID）信息； 2) 讀卡器接收電子識(shí)別卡反射回的微波合成信號(hào)后，讀取電子識(shí)別卡中的ID信息，然后將信息發(fā)送到地面監(jiān)控中心； 3) 監(jiān)控主機(jī)數(shù)據(jù)信息經(jīng)分析處理后，將井下人員（或機(jī)車(chē)等移動(dòng)目標(biāo)）動(dòng)態(tài)分布在主計(jì)算機(jī)界面中得以實(shí)時(shí)反映，從而實(shí)現(xiàn)井下安全狀態(tài)在井上數(shù)字化管理?！　?，電子識(shí)別卡芯片在井下工人的身上，含有工人基本信息，讀卡器無(wú)線天線發(fā)射信號(hào)讀取電子識(shí)別卡（人員定位卡），將信息發(fā)給監(jiān)控主機(jī)。井上部分根據(jù)接收的各個(gè)員工和設(shè)備身份編碼，匹配數(shù)據(jù)庫(kù)中各身份編碼對(duì)應(yīng)的身份信息，如姓名、班組、工種等，并實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控屏幕上和存儲(chǔ)在電腦數(shù)據(jù)庫(kù)中備用。井上部分以以太網(wǎng)為主要傳輸?shù)耐緩剑ㄎ挥诒O(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、監(jiān)控電腦、打印機(jī)等設(shè)備。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)了對(duì)應(yīng)電子識(shí)別卡的人員姓名或設(shè)備名稱(chēng)、編組、班號(hào)、考勤記錄等數(shù)據(jù)信息。通過(guò)實(shí)時(shí)采集到的電子識(shí)別卡信息，匹配記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的個(gè)人和設(shè)備信息，可以實(shí)時(shí)地完成井下人員與設(shè)備的跟蹤定位工作。利用局域網(wǎng)，也可以使安監(jiān)局、礦務(wù)局以及相關(guān)的客戶端（相關(guān)部門(mén)），實(shí)時(shí)了解井下人員和設(shè)備情況。 井下部分實(shí)現(xiàn)員工或者設(shè)備身份編碼數(shù)據(jù)的讀取，并經(jīng)防爆電纜實(shí)時(shí)傳輸?shù)骄喜糠帧＞虏糠忠苑辣娎|作為主傳輸途徑（CAN總線形式），主要由讀卡分站、電子讀卡器、防爆電源等組成。讀卡分站固定安裝在各主要巷道的進(jìn)出口，匯總該讀卡分站下讀卡器的數(shù)據(jù)信息。電子讀卡器安裝在井下主要位置或危險(xiǎn)位置，如交叉道口、工作面、危險(xiǎn)場(chǎng)所(如盲巷、掘進(jìn)頭等)、地面主要出入口等需要監(jiān)測(cè)的地方安裝，不斷地進(jìn)行數(shù)據(jù)巡檢和信號(hào)采集。整個(gè)井下系統(tǒng)以分布式形式安裝，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。電子識(shí)別卡分為員工識(shí)別卡和設(shè)備識(shí)別卡。員工識(shí)別卡由員工隨身佩戴（如安裝員工的安全帽上、腰帶或礦燈等），不需要附加攜帶設(shè)備，設(shè)備識(shí)別卡安裝上下井需要監(jiān)控的大宗設(shè)備或移動(dòng)目標(biāo)上，如車(chē)輛等。 井下人員定位系統(tǒng)工作示意圖 井下人員定位系統(tǒng)設(shè)備分為井上部分和井下兩部分組成，監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)了解井下工人的位置，工作時(shí)間，工種等信息。 井下人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，結(jié)合功能強(qiáng)大的SQL　SERVER 數(shù)據(jù)庫(kù)?；贐/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件，可通過(guò)IE瀏覽器即可在網(wǎng)絡(luò)上瀏覽、查詢、打印礦井人員定位及考勤管理等相關(guān)信息。軟件共分為十大功能模塊，具體功能如下：圖形顯示功能：提供豐富的表示方式。系統(tǒng)圖采用SVG矢量圖形格式，支持界面無(wú)閃爍刷新，無(wú)極放大和縮小，具備任意漫游功能。根據(jù)圖形的局部細(xì)化可以知道礦井巷道分布，各巷道的人員分布，人員的滯留時(shí)間。直觀的顯示設(shè)備的通訊狀況。當(dāng)有人員超時(shí)或通訊異常時(shí)動(dòng)態(tài)模擬圖實(shí)現(xiàn)不同的圖形符號(hào)閃爍顯示（同時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)聲光報(bào)警），并有詳細(xì)的報(bào)表描述，根據(jù)礦方需要可以自動(dòng)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。如果礦方具有短信發(fā)送平臺(tái)，系統(tǒng)軟件可以根據(jù)用戶要求設(shè)置短信報(bào)警。人員跟蹤功能：該功能是本套系統(tǒng)定位部分的核心功能，使用本功能可以實(shí)時(shí)跟蹤到特定人員的當(dāng)前井下位置，當(dāng)天上班途經(jīng)的地點(diǎn)和時(shí)間，在各位置的滯留時(shí)間，并可對(duì)其運(yùn)行軌跡在巷道分布圖上進(jìn)行形象直觀的回放。使用該功能可以對(duì)特定人員進(jìn)行迅速定位，核查相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)是否進(jìn)行了跟班作業(yè)，監(jiān)督特殊工種；對(duì)于井下特定位置財(cái)物遺失和損壞可以圈定相關(guān)責(zé)任人；事故發(fā)生時(shí)，可以迅速確定相關(guān)遇險(xiǎn)人員的數(shù)量，最近出現(xiàn)位置和時(shí)間，為事故搶險(xiǎn)提供可靠依據(jù)；事故搶險(xiǎn)過(guò)程中，地面指揮人員可以在第一時(shí)間知道搶險(xiǎn)人員與被困人員當(dāng)前所在位置，為事故的搶險(xiǎn)贏得寶貴時(shí)間；事故發(fā)生后可以根據(jù)該系統(tǒng)保留的歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行事故分析和責(zé)任界定提供參考依據(jù)：l 選擇跟蹤：本功能對(duì)任意指定編號(hào)或者姓名的員工進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤（可對(duì)跟蹤人員進(jìn)行增減）；指定人員一旦在井下移動(dòng)了位置，可以第一時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)報(bào)告。這對(duì)于監(jiān)督特殊工種當(dāng)前的作業(yè)狀況非常實(shí)用，是調(diào)度人員有用的跟蹤工具。l 實(shí)時(shí)跟蹤：本功能對(duì)當(dāng)前經(jīng)過(guò)目標(biāo)識(shí)別器的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；可以知道當(dāng)前指定時(shí)間內(nèi)處于活動(dòng)狀態(tài)的員工。直觀形象的表示出人員的實(shí)時(shí)流動(dòng)狀況。l 活動(dòng)軌跡：本功能可對(duì)下井人員任意時(shí)間的活動(dòng)軌跡進(jìn)行查詢。