一、系統概述

　　由于礦山生產的特殊性，水、火、瓦斯、煤塵、頂板等自然災害時刻都在威脅礦井工作人員的生命安全，礦井重大災害及傷亡事故隨時都有可能發生。目前，礦山井下普遍存在入井人員管理困難，難以及時掌握井下人員的動態分布及作業情況，一旦事故發生，對井下人員的搶救缺乏可靠信息，搶險救災、安全救護的效率低。因此礦山行業迫切需要井下人員跟蹤定位管理系統，實時掌握每個人在井下的位置及活動軌跡，對礦山的安全生產將有積極作用，在一定程度上減少人員傷亡。同時，上傳的位置信息也可以用做工作人員的考勤記錄。我們在分析一些礦山發生的特大事故時發現：

　　1)地面與井下人員的信息溝通不及時;

　　2)地面人員難以及時動態掌握井下人員的分布及作業情況，難以對人員進行精確定位;

　　3)一旦礦山事故發生，搶險救災、安全救護的效率低，搜救效果差。

　　4)不能準確把握安全監察人員到位狀況。

　　礦山井下人員定位考勤及管理系統是在對現有較先進的礦山監控設施集成的基礎上，對井下人員跟蹤、定位、考勤及雙向通訊，從而實現礦山井下人員的安全生產管理功能。該系統是由礦井地面監控中心主計算機在服務器軟件的支持下，通過傳輸接口和巷道鋪設的有線傳輸系統，定時對井下通訊基站進行數據巡檢和信號采集，經過軟件數據處理后將井下人員(含機車等移動目標)動態分布在井上監控中心得以實時反映，從而達到井下人員情況在井上實時監控和雙向通訊管理的目的。井下人員定位系統能通過電子地圖，將人員情況反映到井下巷道圖中。

　　二、系統原理

　　井下人員定位跟蹤管理及考勤管理系統是由地面監控中心主計算機在系統軟件的支持下，通過數據傳輸接口和沿巷道鋪設的通訊光/電纜，無間斷、即時地對井下安裝的無線數據采集器進行數據信息采集，無線數據采集器將自動采集有效識別距離內的標識卡的信息，并無間斷、即時地通過傳輸網絡將相關數據傳送至地面中心站。數據信息經分析處理后，將井下人員(或機車等移動目標)動態分布在主計算機界面中得以實時反映，從而實現井下安全狀態在井上數字化管理的目的。

　　根據礦井監測需求，在井下坑道、峒室、作業面等地點安裝無線數據采集器，并通過電纜/光纖數據傳輸接口相互連接為井下高速工業以太網，從而構成完整通訊線路。

　　礦山生產單位輸入工作人員相關信息后，向下井工作人員頒發并裝備標識卡。

　　系統數據庫記錄該標識卡相對應人員的基本信息，包括姓名、年齡、性別、所屬班組、所屬工種、職務、本人照片、有效期等基本信息。

　　進入坑道的工作人員必須隨身攜帶標識卡，當持卡人員經過設置識別系統的地點時被系統識別。系統將讀取該卡號信息，通過系統傳輸網絡，將持卡人通過的路段、時間等資料

　　進入坑道的工作人員必須隨身攜帶標識卡，當持卡人員經過設置識別系統的地點時被系統識別。系統將讀取該卡號信息，通過系統傳輸網絡，將持卡人通過的路段、時間等資料傳輸到地面監控中心進行數據管理，并可同時在地理信息大屏幕墻上出現提示信息，顯示通過人員的姓名。如果感應的無線標識卡號無效或進入限制通道，系統將自動報警，安全監控中心值班人員接到報警信號，立即執行相關安全工作管理程序。

　　生產單位可根據生產計劃，對該標識卡進行授權管理。授權范圍包括：該員工可以準入的坑道或作業面。為防止無關人員和非法人員進入坑道或作業面，系統設置該卡準入坑道或作業面的時效管理模塊及卡的失效、報失等。

　　坑道一旦發生安全事故，監控中心在第一時間內可以知道被困人員的基本情況，救險隊使用移動式遠距離識別裝置，在80米的范圍內方便探測遇險人員的位置，便于(進行安全高效的救護、救助工作)救護工作的安全和高效運作，便于事故救助工作的開展。

　　下井后打開員工識別卡開關，即開始向接收站無線發射自身的ID號 ,接收站收到上述信號后，存儲于自身CPU中，待中心站巡檢時，通過傳輸系統和傳輸接口，有線傳送至中心站數據庫,中心站對數據庫中的數據進行判別、分析、處理，實現各管理功能.

　　三、系統功能

　　3.1、井下人員分布管理

　　1)實時分布：物聯寶管理系統能顯示當前井下人員每時每刻在巷道的實時動態分布情況及人員數量。

　　2)實時跟蹤：能夠實時的對井下人員位置進行跟蹤監測。直觀地反映出井下特定人員的分布位置。

　　3)歷史分布：能顯示過去某時刻的井下人員分布位置。

　　4)軌跡回放：能夠對某一歷史時段的任意人員的移動過程通過動畫的方式顯示出來。

　　3.2、禁區管理功能

　　物聯寶管理軟件能進行禁區的設置，并對違章進入禁區人員進行聲光報警，井上管理部門也同時報警并進行記錄和考核。分為單站禁區管理和區域禁區管理。可以設置某一類工種或則某一類卡號人員禁止進入某一個設定的禁區范圍，也可以設定某一個特定的人禁止進入設定的禁區范圍。在單站禁區管理中，如果有被設定未允許人員進入禁區基站信號范圍，則對進入人員進行報警提示;系統保存記錄，以供查詢。在區域禁區管理中，可根據進入和離開區域的人員數量自動開啟和停止報警，主要適用于井下行車不行人的車道以及規定禁止進入場所的安全管理，也可以用于實現對重要區域的監管。

　　3.3、礦車運行管理統計功能

　　物聯寶管理軟件可以根據需要實現車輛的出入管理、運行統計、動態跟蹤。

　　3.4、考勤和報表

　　能對員工的出勤進行考核，并生成考勤報表。可對各類數據進行統計匯總，并生成礦方管理需要的各類報表。可生成任意日期范圍、任意人員屬性(工種、卡號、職務等)的下井人員考勤信息報表，并可根據礦山內部管理需要靈活定制。可以生成日、月、季度、年等報表。生成的報表可以打印或則存為電子文檔。

　　3.5、突發事件管理功能

　　一旦發生各類事故，能立即查出井下人員分布、姓名，遇險人員具體位置。并能收取未斷線基站的實時數據，提高搶險效率和救護效果。

　　3.6、報警功能

　　系統具有完善的監測識別能力，能夠對多種事先設定的違禁行為進行動態報警，并且保存記錄。

　　3.7、雙向呼叫功能

　　系統根據需要(特別是緊急情況下)可以對井下工作人員進行個別和集體呼叫;井下人員也可以通過隨身攜帶的RFID卡呼叫地面主機。(注此功能指的是手持式定位芯片，如放在礦燈內，礦燈內沒有另外的外接開關，則不太好實現)

　　3.8、 超時報警

　　井下人員工作時間超時報警，可分類設置也可以單獨設置下井工作人員的工作時間上限，超過設定的工作時間，系統則自動給其本人發報警信號，同時系統也會彈出提示對話框，并且保存記錄，以供查詢。

　　3.9、 超員報警

　　對下井工作人員數量進行實時監控，系統自動監測當前下井的人數是否合符設定的下井人數，如果超過事先設定的下井人數，系統給與報警提示。

　　3.10、測距功能

　　根據需要，系統可以自動測量任意兩點之間的距離，此距離是礦井的實際距離。

　　四、系統特點

　　1) 高度自動化。

　　系統能自動檢測井下坑道人員經過該監測點的時間、地點信息，并自動實現對人員的考勤作業、統計及監測管理。

　　2)先進的通信系統。

　　安裝在礦山井下各通道的無線信息采集設備，實時將采集到的信息傳送到井下專用處理傳輸分站，并通過井下現場總線實時向地面的網絡服務器傳送相關人員通過的數據，整個過程無需人為干預。

　　3)完備的數據統計與信息查詢軟件。

　　系統軟件具備專用數據庫管理系統，包括工人通過坑道的信息采集和統計分析系統，考勤作業的統計與管理分析系統，顯示并打印各種統計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位的服務。

　　4)系統的安全、穩定、可靠性設計。

　　系統產品采用坑道壁掛式設計，保證系統在惡劣的環境下能連續正常運轉，并提供斷電后2小時的供電電源。

　　5)完善的異常情況報警功能。

　　系統能夠自動識別非法人員進入，包括無卡非法進入、無效卡、失效卡、黑名單卡進入。

　　6)監控范圍靈活。

　　可根據礦山的實際情況、技術要求及重點監控的范圍和區域來確定通訊基站的間距與數量。

　　7)多功能。

　　實現了井下人員實時監控定位，軌跡回放，井上對井下傳呼、報警，井下向井上報警，考勤，超時，超員及禁區管理等多項管理功能。

　　8)安全性。

　　本系統中采用的所有設備，均是符合國家安標的產品，防爆、阻燃、抗干擾。