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KT393矿用无线通信系统(

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  • 产品名称:

    KJ936井下人员精确定位系统

  •   系统简介
     
      系统采用的ZigBee无线通讯技术,专业用于井下移动目标的无线定位、路径跟踪和考勤管理,为煤矿的安全开采提供了保障,提高了煤矿企业的生产管理效率。
     
      通过建立一个生产调度中心,在调度中心能够做到对井下人员及车辆的集中调度监视,实时动态显示其状况、分布情况和运行轨迹;可对发生井下人员滞留超时、进入危险区域或重点防护区域、矿井发生事故等情况时进行警示和自动声光报警;可以显示井下人员遇到紧急情况发上来的报警信息,车辆故障是发送报警信息,以及考勤管理等,实现全矿的管控一体化。
     
      中心与井下管理人员、特殊作业人员短信息交互,实现安全管理和调度,以及远程管理。
     
      系统功能:
     
      系统精确定位误差3米,准确掌握井下坑道作业面工作人员的位置,分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹,为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
     
      提供井口LED大屏显示功能:
     
      显示井下人员总数;
     
      各中段人员分布情况;
     
      员工出入井时间;
     
      滚动显示井下人员名称。
     
      提供设备链路拓扑自检功能,随时观察设备运行情况,准确排查设备故障。提供考勤功能,能够出具各部门及个人的年、月、日考勤明细报表,为管理层对员工考核提供依据。
     
      支持虹膜考勤功能,通过生物识别技术,有效防止一人带多卡的现象,同时有效识别卡故障。
     
      信息存储和历史轨迹回放:系统具有数据存储和人员活动轨迹回放功能,以便为事故分析提供依据。
     
      定位卡求救功能,井下人员遇到突发情况(如火灾、瓦斯爆炸、冒顶、透水等)可通过矿用本安型定位卡上的求救按钮进行求救。
     
      撤离功能,井上人员一旦知道有险情发生,可立即通知井下所有人员(只要他们都带有定位仪(识别卡),为逃生提供宝贵时间。
     
      实时报警:超员报警、超时报警、链路异常报警、卡低电量报警、电源供电状态报警、人员异常报警、井下求救报警、环境报警、事故报警、撤离确认。
     
      重点区域、限制区域管理:对重要区域和限制区域进行权限管理,非授权人员进入,系统自动报警。
     
      能实现数据采集和传输功能,读卡器可以采集多种和多个类型的传感器
     
      车辆调度管理及调度功能,通过主机的系统软件发送调度命令
     
      打印:可根据要求打印考勤报表、历史记录等。
     
      系统设计原则
     
      系统安全性。所有井下设备为本质安全型,完全符合煤矿安全规程及规范标准。
     
      系统高可靠性。能在恶劣工业环境下可靠工作,抗干扰能力强。各节点间具备隔离保护能力,不会因局部受损影响整个系统。
     
      数据完整性。在通信线路遭到破坏和断电情况下,井下设备能够独立工作并保存数据,线路恢复后把数据完整上传。
     
      及时性和准确性。使用功能强大的ARM处理器、性能安全稳定的CAN总线通信技术、先进的0.18uM的微波芯片技术,从根本上保证并发读卡量和数据通信的准确无误。
     
      经济高效性。技术方案设计充分考虑市场经济原则,有利于降低系统投资成本。
     
      系统的特点
     
      底层控制网络采用CAN现场总线加ZigBee无线通信
     
      由于控制网络处在矿井这个特殊环境,所承担的实时控制任务是普通局域网和以太网技术难以取代的。因此选用在可靠性、实时性和灵活性方面较同类产品有独特优势的CAN现场总线。在布线不方便的地方、延伸的地方、读卡器间距离较近的地方,采用ZigBee无线通信。
     
      冗余技术
     
      矿井下环境条件恶劣,尤其是信道的故障率高,因此本设计方案在关键控制网络的关键地方采用冗余技术,可以大大提供了矿井自动化系统的可靠性。确保在发生意外的情况下,数据能得以保存。
     
      网络的健壮性
     
      CAN总线作为工业数据通信的主流技术之一,有着适合本系统的很多优点。
     
      节点不分主从、通信方式灵活。
     
      节点信息分成不同的优先级,系统可以实现优先级高的数据优先传输。
     
      CAN总线采用非破坏性总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动退出发送,而优先级的节点可不受影响地继续传输数据,大大节省总线仲裁时间,即使在网络负荷很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况。
     
      采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有检错效果。
     
      CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出的功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。
     
      在CAN总线局部通信存在问题时,可以启用ZigBee无线通信的方式,并及时上报故障信息。
     
      ZigBee技术
     
      ZigBee是一种可靠的无线数传网络,是适应工业现场自动化控制数据传输而建立的,使用简单,使用方便,工作可靠。这些传感器只需要很少的能量,它们的通信效率非常高。2.4GHz的工作频率对人体没有任何伤害。用ZigBee组建的网络,可以方便安装、拆除,具有很好的可移植性。
     
      系统的可扩展性和可移植性
     
      系统的设计采用模块化设计,具有良好的可扩展性,以及软件上的配合,可以方便的添加、删除定位读卡器、改变定位读卡器的位置等,这里说的定位读卡器是指网络上的有线定位读卡器。系统也可以在某些地方添加无线基站构建适应新的环境,这样增强了系统的延伸性,系统可以随矿井的开挖,不断的更新。
     
      另外,系统基于ZigBee技术,通信距离远,识别能力强,组网方便,将来可以增加矿下车辆管理,设备管理,信号灯控制,所有这些功能,都可在这一个系统中实现,无息另外架设系统,提高了系统的扩展性。
     
      安全性
     
      在Web服务器、数据库以及应用终端中,除了使用在线扫毒防毒软件和防火墙等防范措施之外,还采用密码,实行对本地和远程监控用户身份的认证。
     
      升级、维护方便
     
      光纤,总线、无线基站和识别卡,在出现问题时,可以通过无线的方式来检测设备,确认是否通信模块故障等;在设备需要升级时,可以通过无线的方式直接更新程序固件。
     
      系统组成结构
     
      移动目标定位系统主要包括:
     
      中心站、系统软件、传输平台、定位读卡器、定位标识卡、井下环网交换机及电源、传输线路等组成。
     
      我们根据“管控一体化”的思想,采用了企业网络系统的三层网络结构:互联网、企业内部网、底层控制网,并结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和新技术,利用世界先进的自动化产品、网络产品,实现信息化,将生产、管理等环节统一在一个网络平台上,形成统一、完整的有机整体。

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