煤矿网络数字化人员定位跟踪考勤系统采用了先进的全双工RFID射频身份识别技术,该技术代表了低功耗无线通讯与身份识别的最新发展潮流。它与先进的计算机网络技术、三维地理信息技术、高容量高速率的光纤传导技术以及嵌入式操作系统软件技术的有效结合,彻底解决了井下作业人员的精确定位和矿工考勤问题。该系统为矿山的安全生产提供了良好的保障。
煤矿网络数字化人员定位跟踪考勤系统集井下人员分布定位跟踪监测系统、巡检工作监督系统、禁区报警、井下工作人员考勤系统、灾后救援系统以及生产调度指挥系统等子系统构成的新一代网络型全数字智能生产安全管理系统。
系统图文显示矿井内所有工作人员位置情况。工作人员佩带便携定位设备下井工作,遍布井下的监测设备实时采集工作人员位置信号并通过网络将位置信息传送至地面监测中心数据服务器,并将人员位置分布情况直接显示在电子屏幕上。本系统可直接查询某具体人员在井下的具体位置,所有人员井下工作时间记录,巡检人员工作路线及其时间记录,并可统计出工作人员出勤情况。调度中心可随时掌握井下人力分配情况,从而合理调配人员。防止无故窝工、早退、迟到等情况的发生。
系统特点
- 工业专用服务器,系统稳定;
- 采用多频点跳频通讯技术,增强采集器精度;
- 低功耗设计,功率自动调整,无检测信号定位仪自动休眠;即使矿灯无法点亮,定位仪可依然工作;
- 全部采用进口芯片,工作稳定,通信速率高,监测站可在每秒钟扫描256台定位仪,杜绝漏检情况;
- 监测站具备在线后备电源,井下停电后可照常工作24小时,可自动检测设备停电或通讯中断故障并报警;
- 定位仪动态追踪查询;
- 定位仪采用模块微化工艺,小巧轻薄直接安装于现有矿灯电池盒内;
- 定位仪具备紧急报警求救功能,在信号检索区内掀动报警开关,井上实时报警通知,可随时通知井下进行紧急救援;
- 光纤通讯,安全防爆抗干扰;
- 光纤模组设计,维护简单,处理故障简易方便;
- 传输通道容量大、速率高,可容纳其它系统通讯;真正作到一条通道无限扩充,避免今后重复投资;
- 系统扩容升级性能高,可扩充语音通信和视频监控等系统;
- 三维立体电子地图,查询直观便捷;
- 禁区等级报警,限制不同级别人员进出范围;
- 更完善的人性化图形操作界面,简单易学,分项分组特定监控,科学数据统计管理功能更强大;软件系统可应用户要求随时升级;
- 数据分散记录,多点备份;通讯中断时数据处理站依旧可存储数据10万条,通讯恢复后立即传输至井上服务器存储处理。
主要技术指标
- 系统容量:大型数据库支持,对设备容量没有限制;
- 传输方式:全双工;
- 发射频率:868MHZ;
- 传输速率:76.8Kbps;
- 通信距离:光纤通信,可达上千公里;
- 定位仪供电:DC1.5V~5.5V;
- 井下监测站供电:AC127V,工业电源自净化功能;
- 监测站最大有效接收区半径:30-200米(现场设定),允许被测目标最大移动速度不大于15m/s;
- 数据监测分站可同时检测256人。
系统构成
人员定位仪:收到数据监测站检索指令后向监测站发送地址信息码;
数据监测站:向人员定位仪发送检索信息,回收信号指令并传送数据至处理站;
数据处理站:回收储存人员定位仪信息并进行数字化处理,并传递数据包至地面中心站数据库;
地面中心站:由硬件服务器、大型数据库、系统运行软件组成。主要负责发送相关指令、回收存储数据并进行分析处理。
生产设备监测系统:
生产设备的良好运行直接关系到矿区的安全生产问题。全面监测生产设备运行状态与各种数据参数,使矿区管理者科学地合理地指导企业进行安全生产。
将矿区相关设备运转数据传输到调度中心进行集中数字化处理。各设备运转数据以图形与数字方式显示于电子大屏幕。例如:风机的开停状态、运输带的转动状态等。
在需监测设备的相关部位加装传感器、设备数据采集模块。采集模块处理现场采集数据并将数据传输至总控室进行处理。
矿区各供电支干线电压、电流、功耗等供电参数通过监测子站采集后传输到调度中心。
生产设备监测系统以煤矿为单体运行,数据可级级上报至所属矿物局及集团。为各级调度指挥中心提供实时数据为安全生产提供科学依据。

监测单体、分管中心和总控中心数据传输利用公网组建VPN集团虚拟专用网络,有力保障系统数据安全传输。此网络组建后更可容纳其它资源数据进行上报传输,真正实现全局联网和统一化网络管理。不仅可保障安装生产,而且更可提高生产效率与整体效益。
多功能性:
系统具有井下人员定位系统、巡检监督系统、井下考勤系统、水电线路监测系统和机电设备运行监测系统。系统软件功能强大,不仅具有联网功能更可处理多种形态数据,完全满足各部门对数据的不同要求。为煤矿企业安全、生产和决策提供实时准确数据。
灵活性:
为满足煤矿企业未来发展状况,本系统设计使用的构架在今后系统扩容中可灵活的以组件形式与原系统接驳。例如随着井下工作面的不断掘进,煤矿企业可方便的增加人员跟踪定位仪,只需要将新组件单元与原线路连接即可,系统自动识别与扩容。
可扩展性:
系统可良好的扩展各种数据采集模块,无限制增加数据采集模式与类型。在此网络构架基础之上可扩展数据、语音和图像传输亦可向其它系统开放。真正实现一条通道无限共享。
系统功能及特点
系统功能:
1) 实时监测甲烷浓度;
2) 实时监测氧气浓度;
3) 实时监测风速;
4) 实时监测气压;
5) 实时监测温度;
6) 实时监测电压、电流、电阻;
7) 实时监测设备开停状态;(风机、皮带、绞车、闸门、压缩机、水泵等)
8) 翻笼、箕斗记数;
9) 实时监测水位高度;
10) ……
系统特点:
1) 网络化、开放性传输,可方便的与其它系统共享一条传输通道,降低其它系统投入费用;
2) 采用工业以太网与现场CAN总线多组合传输方式;
3) 通讯速率高,传输距离大于百公里,抗干扰能力强;
4) 物理线路采用单元式结构,光纤出现损坏可快速恢复;
5) 传输基站具有自后备电源,停电后可照常工作8小时;
6) 传输基站间具有信号自检功能,物理线路损坏可及时判断故障区;
7) 系统挂接检测设备不受数量限制,可随时随地扩容;
8) 可向其它系统开放传输通道,对原有系统方便升级;
9) 传输容量大,可扩展语音、图像等大容量数据。 系统拓扑结构

设备介绍
生产设备监控系统利用专业的矿用传感器设备采集相关状态参数,要求传感器不仅要符合井下防爆规范更要求具有高标准的检测准确度,从而保障整个系统安全、稳定、准确的运行。
甲烷浓度传感器
甲烷浓度传感器主要用于监测煤矿井下环境气体中的瓦斯浓度,是煤矿预防瓦斯突出和瓦斯爆炸必不可少的测量仪表。它可以连续自动地将井下瓦斯浓度转换成标准电信号输送给关联设备,并具有就地显示瓦斯浓度值,超限声光报警等功能。该产品具有性能稳定、测量精确、响应速度快、结构坚固、易使用易维护等特点,增加了遥控调校、断电控制、故障自校自检等新功能。
主要技术指标:
测量范围:0~4.00%CH4(0~10.00%CH4)
测量精度:0.00~1.00%CH4 ≤±0.10%CH4
1.00~2.00%CH4 ≤±0.20%CH4
2.00~4.00%CH4 ≤±0.30%CH4
4.00~10.00%CH4 ≤±8.00%
元件检测反应速度:≤20s
调校周期:≤1个月
使用寿命:≥1.5年
信号带负载能力:0~400Ω
报警方式:二级间歇式声光报警,≥85dB(声强),能见度>20m(光强)
报警点范围:0.5~2.5%连续可调
采样方式:限制扩散式
整机工作电压:9~24V DC
传输距离:3km
供电:直流18V
输出信号:200~1000Hz、1~5mA DC
传输方式:有线传输
防爆型式:ExibdⅠ矿用本安兼隔爆型
温度传感器
适于在煤矿等具有瓦斯煤尘爆炸危险的场所对温度的连续实时监测,能同时输出温度模拟信号,可直接显示温度测量值。
主要技术指标:
电源电压:9~24V DC
最大工作电流:<40mA DC
输出信号制:200~1000Hz、1~5mA DC、0~5V DC、4~20mA DC等
测量范围:0~50℃
测量误差:±0.5℃
显示方式:数码管显示测量值;发光二极管指示灯
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
风速传感器
主要用于煤矿井下风速的测量,安装在测风站、进回风巷和采区工作面等场所,是保证煤矿安全生产的重要仪器。具有遥控调校功能,其主要作用是不受通风巷道断面大小影响,能很方便地进行安装调校,并且还具有更好的信号远传功能。该传感器是用压电超声原理研制成功的无转动部件,结构小型化、使用方便、检出量不受环境温度、气压、粉尘和电磁干扰影响,具有测量精度高、范围宽、维护方便等优点。
主要技术指标:
测量范围:0.3~15m/s
基本误差:≤±0.3%
工作电压:18~24V DC
工作电流:≤70mA DC
显示方式:就地显示3位LED
输出信号:1~5mA DC、200~1000Hz
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
风流压力传感器
适用于煤矿井下巷道及瓦斯抽放管道负压(差压)的连续实时监测,是监测风压变化,保证矿井正常通风、配风及瓦斯抽放管路安全;监测老塘漏风,保证隔墙密闭质量的重要传感器。可输出多种信号制供选用,能在有瓦斯煤尘爆炸危险的场所连续工作。
主要技术指标:
测量范围:0~0.5/1/2/5/10/100kPa
测量误差:≤±1%F.S
输出信号:200~1000Hz、l~5mA DC、0~5V DC、4~20mA DC等
工作电压:9~24V DC
工作电流:≤60mA DC
显示方式:三位半LED数字显示
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
开停状态传感器
适于煤矿等具有瓦斯煤尘爆炸危险场所的各种机电设备(如采煤机、运输机、局扇、水泵等)开、停状态的连续实时监测。具有体积小、重量轻、结构新颖、感应灵敏度高、抗干扰能力强、安装维修方便、工作稳定可靠等特点,可输出多种信号制式供选择。
主要技术指标:
测量原理:电磁感应
电源电压:12~24V DC
工作电流:1/5mA DC、5/-5mA DC、无电位(继电器)触点、信号制时<30mA DC
其它信号制时<15mA DC
工作方式:锁固吊挂于被测电缆上;连续工作
输出信号:1/5mA DC、0~5V DC、±5mA DC、无电位触点
显示方式:绿色灯为电源指示、红色灯指示开停
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
水位传感器
是一种全密封潜入式扩散硅测量仪器,主要用于煤矿井下水仓、井底水仓及采区水仓液位的监测,也可用于河流、水库、水厂、污水处理厂、酒厂、电厂等水位、液位监测。主要由压阻式传感头和主机组成,可就地显示并输出电流、电压或频率信号。具有结构简单、测量精度高、读数直观、性能可靠、使用维护方便的特点。
主要技术指标:
测量范围:0~5m
基本误差:≤±1%
工作电流:≤30mA DC
输出信号:电流、电压或频率信号
显示方式:LED显示
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
物位传感器
适于煤仓防爆环境下仓位的实时监测,采用微波雷达监测技术,设备具有体积小、重量轻、感应灵敏度高、抗干扰能力强、安装维修方便、工作稳定可靠等特点,可输出多种信号制式供选择。
具有如下特点:
适用于固体和液体连续物位非接触式测量
安装简便、牢固耐用、免维护
采用模糊算法对回波进行分析计算
测量精度高、长期稳定性好、可靠性高
可不带介质调试,调试简便,有三种调试工具可选
适用于高温、高压环境
模拟和数字输出信号可选
可穿透塑料容器进行物位测量
不受压力、真空、温度、蒸汽、粉尘和气层变化的影响
主要技术指标:
供电电压:二线制14—29DVC
功 耗:二线制最大22.5mA,55—810mW
负载能力:二线制最大670Ω;
测量范围:0.05—20m
分 辨 率:1mm
最小量程:>10mm(建议大于50mm)
测量精度(包括线性、重复性和滞后):<0.1%(相对于最大测量范围)
4—20mA信号输出精度:0.01%或1mm
电磁波频率:6.3GHz
天 线:PP或PPS(棒型天线)
测量间隔时间:二线制(模拟信号)1.0S;二线制(数字信号)0.6S
发射角度(-3dB发射功率):240
响应时间:>1S(取决于参数设置)
过程压力:-0.1MPa—0.3MPa(1.6MPa)
环境温度:-20℃—+60℃
零点平均温度系数:0.06%\10K
存储及运输温度:-60℃—+80℃
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
电力传感器
电力传感器是一种全密封防爆外壳电力测量仪器,主要用于煤矿井下电力线路的电压、电流等参数的实时监测。传感器主要由电压互感器、电流互感器及信号转换器等组成,可输出电流、电压或频率等信号。具有结构坚固、测量精度高、性能可靠、使用维护方便的特点。
主要技术指标:
电压量程:交流100V或250V 用户选定
电流量程:1A或5A用户选定
频率测量范围:35~80Hz
电源电压:DC12V 或DC24V或用户选定
工作电流:≤30mA
输出信号:电流、电压或频率信号
防爆型式:ExibⅠ矿用本安型
系统应用软件介绍
煤矿生产设备监控系统集合了先进的现场测控技术、稳定的井下信号采集技术、高速的工业以太网+现场CAN总线综合传输技术及大型的软件管理与分析等技术,将煤矿企业的环境安全、设备监控、信息管理等合为一体。为企业的安全生产、设备应用管理、生产效率提高等提供有利的保障机制。
系统采集数据经数字化处理分析后所有信息均可通过数据、图形及视频的形式显示于大屏幕中,为企业生产调度人员提供直观的参考形式。并可根据工作规范自动判断与提示错误信息,为规范化生产严把规则,杜绝人为失误。
系统可对煤仓仓位、皮带运行状态、箕斗运行状态、风机运行状态、风门开关状态、电力参数、瓦斯参数及温度等参数进行实时监测,并可对任意状态进行统计并提供产量报告。
系统具有如下特点:
系统软件运行于WINDOWS2000或NT操作平台,软件分为中心站管理软件、报表查询与分析软件、动态数据显示软件、数据监测软件;
软件操作界面简洁、方便、适应性强;
系统可设立多组规则、及报警上下限条件;
系统具有多权限多用户管理,杜绝越权查看与操作;
系统具有日志管理功能。可记录通信测试、自检和报警提示信息。信息传输时,软件有传输错误统计功能,可对系统各分站工作状态实时诊断;
对不同类型的监测值,可按不同的时间间隔进行分档存储,合理安排数据在硬盘中的保存期;
系统使用SQL数据库,对实时数据、运行数据、趋势数据等可分别设置保存期;
查询功能包括数据查询和曲线查询。其中曲线可任意缩放或局部放大;
独立的报表打印和数据整理系统。打印报表的格式、内容可由用户自由编制并修改。
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