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1、一、 项目立项项背景及及目的物联网是是以感知知为目的的，实现现人与人人、人与物物、物与与物全面面互联的的网络。自20009年年8月温温家宝总总理提出出“感知中中国”以来，物物联网被被正式列列为国家家新兴战战略性产产业之一一，写入入“政府工工作报告告”。中国矿矿业大学学张山教授授随后提提出了“感知矿矿山物联联网”，即将感感知技术术、传输输技术、智能技技术、信信息技术术、现代代控制技技术等与与现代采采矿及矿矿物加工工技术紧紧密相结结合，构构成矿山山人与人人、人与与物、物物与物相相联的网网络，动动态详尽尽地描述述并控制制矿山安安全生产产与运营营的全过过程。郑郑煤集团团超化煤煤矿始终终坚持以以科技提提
2、高装备备水平为为核心，以以综合自自动化系系统平台台为基础础，安装装了人员员及矿车车定位系系统，初初步对物物联网开开始了应应用实践践。20099年122月，我我矿选择择郑州海海纳电子子设备有有限公司司生产的的KJ2211AA型井下下人员定定位系统统，共安安装300台KJJ2111A-FF型人员员位置监监测分站站，发放放人员定定位卡330000余张，实实现了下下井人员员数量统统计、人人员实时时跟踪、采区人人力资源源分布在在线监测测等功能能，对我我矿人力力资源的的管理提提供了快快捷和方方便，同同时为我我矿安全全避难管管理提供供了又一一重要的的手段。20100年国家家安监总总局要求求煤矿必必须建设设完
3、善安安全避险险“六大系系统”，20110年112月11日集团团公司安安全监察察局下发发了“六大系系统”的排查查整改通通知，要要求煤矿矿必须建建立健全全“矿井六六大避难难系统”，人员员定位系系统正式式纳入“六大避避难系统统”建设、管理范范畴。20111年5月月，为建建设完善善人员定定位系统统，我们们根据相相关国家家规定及及集团公公司要求求对人员员定位系系统进行行了二期期扩容改改造，井井下增加加安装了了人员定定位分站站60台台，信号号覆盖了了井下主主要采区区巷道、巷道交交叉口及及工作面面，大大大提高了了人员定定位系统统稳定性性及避难难辅助功功能。二、 相关规定定及国家家标准1、 关于加加快推进进全
4、省煤煤矿井下下安全避避险六大大系统建建设完善善工作的的意见（豫政办2010141号）：建设完善井下人员定位系统。煤矿必须按照煤矿井下作业人员管理系统使用规范(AQ10482007)要求建设完善井下人员定位系统。所有入井人员必须佩带识别卡或携带具有定位功能的无线通讯设备,确保井下各个作业区域人员的动态分布和变化情况能够被实时掌握。2010年年底前,省骨干煤炭企业所属所有煤矿(不包括省骨干煤炭企业正在整合的矿井)要完成井下人员定位系统建设完善工作;2011年年底前,其他所有煤矿要完成井下人员定位系统建设完善工作。2、 AQ662100-20007煤煤矿井下下作业人人员管理理系统通通用技术术条件:本
5、标准准规定了了系统的的专业术术语、定定义、产产品分类类、技术术要求、试验方方法和检检验规则则，主要要针对生生产厂家家。3、 AQ110488-20007煤煤矿井下下作业人人员管理理系统使使用与管管理规范范：规规范系统统的安装装、使用用、维护护，充分分发挥系系统的安安全保障障作用。主要针针对系统统安装、维护、管理者者。三、 专业术语语定义1、煤矿矿井下作作业人员员管理系系统定义义监测井下下人员位位置，具具有携卡卡人出/入井时时刻、重重点区域域出入/井时刻刻、限制制区域出出/入井井时刻、工作时时间、井井下和重重点区域域人员数数量、井井下人员员活动路路线等监监测、显显示、打打印、存存储、查查询、报报
6、警、管管理等功功能。2、 识别卡由于井下下携带、保存有有约定格格式的电电子数据据，当进进入位置置检测分分站的识识别范围围时，将将用于人人员识别别的数据据发送给给分站。3、 位置检测测分站通过无线线方式读读取识别别卡内用用于人员员识别的的信息，并并发送至至地面传传输接口口。4、 传输接口口接收分站站发送的的信号，并并送主机机处理；接收主主机信号号，并送送相应分分站；控控制分站站的发送送与接收收，多路路复用信信号的调调制与解解调，并并具有系系统自检检等功能能。5、 主机主要用于于接收监监测信号号、报警警判断、数据统统计及处处理、磁磁盘存储储、显示示、声光光报警、人机对对话、控控制打印印输出、与管理
7、理网络联联接等。四、 系统结构构人员及矿矿车定位位系统基基于无线线射频识识别技术术，选用用KJ2211AA-F型型位置监监测分站站，用于于识别煤煤矿井下下KJ2211AA-K型型无线识识别卡。1、RSS4855总线结结构系统由主主机、传传输接口口、分站站、识别别卡、电电源箱、电缆、接线盒盒、避雷雷器和其其他必要要设备组组成。结构如图图所示：在井下各各主要行行人巷道道、分支支巷道、车场等等监测地地点安装装KJ2211AA-F位位置监测测分站，井井下作业业人员矿矿帽及矿矿车上安安装识别别卡（具具有唯一一编号）。佩戴或或装有识识别卡的的人或车车到达监监测地点点，分站站自动检检测识别别卡， 并把数数据
8、传给给地面主主机，计计算机软软件能够够准确确确定该人人员及矿矿车所在在的区域域，以及及该区域域的人员员及车辆辆信息。且射频频卡可不不更换电电池连续续工作22年以上上，位置置监测分分站检测测距离在在1880 mm内 可可调。2、环网网+RSS4855总线结结构系统由环环网交换换机、RRS4885转RRJ455接口模模块、核核心交换换机、RRS4885通信信接口、主机、分站、识别卡卡、电源源箱及其其他必要要组成设设备。结构如图图所示：超化煤矿矿环网采采用10000MM交换式式环网为为载体，井井下交换换机内自自带RSS4855转RJJ45接接口模块块，可搭搭载RSS4855通信，扩扩展性强强，大大大
9、的减少少了系统统扩容的的线路，灵灵活性强强，系统统更安全全、稳定定。3、中心心站系统统设备供供电系统统图系统工控控机、接接口箱、服务器器、交换换机等核核心设备备采用UUPS不不间断电电源供电电，保障障了系统统的稳定定可靠，224小时时不间断断跟踪监监测，同同时市电电采用双双回路自自动切换换装置供供电，最最大限度度的保障障了中心心站的稳稳定。五、 系统功能能1、系统统应具有有位置监监测功能能：a）系统统应具有有携卡人人员出/入井时时刻、出出/入重点点区域时时刻、出出/入限制制区域时时刻等监监测功能能；b）系统统应具有有识别携携卡人员员出/入巷道道分支方方向等功功能；c）系统统应能对对乘坐电电机车
10、等等各种运运输工具具的携卡卡人员进进行准确确识别；d）系统统应能识识别多个个同时进进入识别别区域的的识别卡卡。2、系统统应具有有管理功功能：a）系统统应具有有携卡人人员入井井总数及及人员、出/入井时时刻、下下井工作作时间等等显示、打印、查询等等功能，并并具有超超时人员员总数及及人员、超员人人员总数数及人员员报警、显示、打印、查询等等功能；b）系统统应具有有携卡人人员出/入重点点区域总总数及人人员、出出/入重点点区域时时刻、工工作时间间等显示示、打印印、查询询等功能能，并具具有超时时人员总总数及人人员、超超员人员员总数及及人员报报警、显显示、打打印、查查询等功功能；c）系统统应具有有携卡人人员出
11、/入限制制区域总总数及人人员、出出/入限制制区域时时刻、滞滞留时间间等显示示、打印印、查询询、报警警等功能能；d）系统统应具有有特种作作业人员员等下井井、进入入重点区区域总数数及人员员、出/入时刻刻、工作作时间显显示、打打印、查查询等功功能，具具有工作作异常人人员总数数及人员员、出/入时刻刻及工作作时间等等显示、打印、查询、报警等等功能；e）系统统应具有有携卡人人员下井井活动路路线显示示、打印印、查询询、异常常报警等等功能；f）系统统应具有有携卡人人员卡号号、姓名名、身份份证号、出生年年月、职职务或工工种、所所在区队队班组、主要工工作地点点、每月月下井次次数、下下井时间间、每天天下井情情况等显
12、显示、打打印、查查询等功功能；g）系统统应具有有按部门门、地域域、时间间、分站站、人员员等分类类查询、显示、打印等等功能。3、系统统应具有有存储、报警、显示、打印、查询等等功能。六、 技术参数数要求1、 最大位移移速度不不小于55m/ss。2、 并发识别别数量不不小于880张。3、 漏读率不不大于万万分之一一。4、 识别卡与与分站之之间的无无线传输输距离不不小于110m，分分站至传传输接口口之间的的距离不不小于110kmm。5、 识别卡识识别数量量不少于于80000张。6、 系统最大大巡检周周期不大大于300ms。7、 不可更换换电池的的识别卡卡电池使使用寿命命不低于于两年。七、 工作原理理1
13、、无线线标签识识别电路路模块无线标签签识别电电路模块块输入工工作电压压DC99V-224V，由由由稳压压器输出出5V电电压，再再由电源源隔离模模块输出出3.33V供给给CPUU及无线线收发等等电路，电电路板的的电流小小于2000mAA。无线标签签识别电电路模块块以2.4GHHz射频频电路和和高性能能CPUU为核心心，射频频电路集集成了蓝蓝牙物理理层和高高级数据据链协议议，自动动识别无无线标签签的IDD号并产产生中断断，CPPU读取取ID号号，读取取实时时时钟时间间，形成成对应IID号的的记录并并暂存。CPUU同时对对上位机机的各种种命令产产生响应应，实现现上位机机各种请请求，以以完成数数据链传
14、传送、参参数设置置等功能能。无线线标签识识别电路路模块采采用功能能强大的的16位位超低功功耗单片片机，使使本电路路的集成成度大大大提高，提提高了设设备的可可靠性。2、天线线天线主要要进行22.4GG射频信信号的收收发，并并通过馈馈线送到到无线卡卡识别电电路模块块，它是是发射和和接受22.4GGHz电电磁波的的一个重重要的无无线电部部件。八、 相关设备备技术参参数及原原理（一）KKJ2111A-F型位位置监测测分站1、简介介：一种种射频电电子标签签的识别别设备，采采用本安安电路设设计，特特点是可可在较大大范围内内能同时时识别多多个卡，具具有识别别距离远远、识别别率高、稳定可可靠等优优点。2、用途
15、途：接收收识别卡卡发出的的含有标标签IDD号的22.4GGHz的的无线载载波信号号，将接接收的信信号数据据进行识识别后通通过KJJ2111-J型型数据传传输接口口上传到到监控中中心主机机。3、技术术特征1）、额额定工作作电压：DC112V 工工作电流流2000mA。2）、存存储容量量：4000条信信息。3）、存存储时间间：主通通信断开开后，可可存2小小时。4、安装装及使用用 1）、分站内内接线图图： 通信线线接线说说明：分分站出厂厂时已经经配有MMHYVVRP 1*44*7/0.330型通通信电缆缆3米，由由于此类类通信线线直径小小，所以以每个分分站都必必须用接接线盒，接接线盒内内接线方方法是：蓝黄-蓝蓝绿（通通信）、红白-红红白（电电源）。2） 拨码开关关示意图图拨码说明明：如图图所示面面对拨码码开关，“1”为波特率调节，拨码拨到“ON”位置波特率为2400，拨到图中所示位置，波特率为1200。“2”“8”号为地址位，是用二进制表示的，“8”为低位。“2”“8”号拨码开关拨到ON位置分别对应的10进制数是64,32,16,8,4,2,1否则均为0。如十进制的87=64+16+0+4+2+1，则拨码“2”、“4”、“6”、“7”、“8”分别拨到“ON”位
