煤矿UWB精确定位系统

 系统简介：

　　1、概况

　　数字矿山建设已经向精细化管理，人员定位是矿上六大系统之一，需要要与时俱进，实现人员精确定位后，可具备人员、车辆的精确定位和为其它系统提供人员和车辆的精确位置信息，这样发生紧急事故事故时候，可迅速、准确的对井下人员进行定位，缩短救援时间，提高人员生还率。另外，建设人员精确定位系统，也有利于后期矿山物联网的人员感知、车辆感知、车辆管理、无人化工作面、矿山机电设备管理等系统。

　　2、系统架构

　　系统由机房设备、井口设备、井下设备组成

　　机房设备：数据服务器（双机热备）、web服务器、客户端电脑、机架交换机、声光报警器、打印机组成。

　　井口设备：包含精度LED显示屏、LCD显示屏、井口一个性检卡装置等。

　　井下设备：井口读卡分站、井下传输网络、井下传输分站、井下读卡分站、定位卡组成。

　　3、系统方案设计

　　技术路线选型

　　井下常用的井下定位技术有有源射频识别RFID技术、Zigbee技术和基于飞行时间的TOF的精确定位技术，各种技术各有优缺。

　　有源射频识别技术

　　有源射频技术，因其定位主要对象为有源的电子标签，基站和定位卡能够交互的数据很小，除定位外，几乎无法传输其他信息，延展性较差。

　　基于Zigbee的场强定位技术

　　技术特点：可以实现较精确的定位，根据芯片不同实现地面10-30米的定位精度，受环境影响较大，靠信号的重叠覆盖提高精度；功耗相对较低，低成本。

　　基于TOF的精确定位技术

　　TOF是利用电磁波的飞行时间来计算发射源距离接收站的距离。

　　计算距离则为电磁波飞行时间乘以光速，因电磁波的飞行时间不受物体遮挡而变化，因此能够适用于井下的复杂环境。其定位精度取决于芯片的时间精度。

　　4、系统特色

　　按需精确定位

　　低功耗设计

　　精确定位定位卡采用电池供电，通过定位卡的低功耗设计，可以实现正常使用6个月以上。

　　井口一个性识别

　　井口人脸一个性识别装置，人脸识别和闸机深度融合，出现卡与人脸识别不一致、携带多张卡时候，发出告警信号，并拒绝通过。

　　覆盖距离远

　　精确定位模式下，两台读卡站之间距离200~300米（视巷道情况调整）。

　　自助查询机

　　5、系统主要功能

　　实时监控功能

　　实时监控

　　实时跟踪

　　轨迹回放

　　人员轨迹回放

　　进入该区域的人员和出、入时间，并可以在此区域安装本安型显示屏做警告提醒。

　　进入特殊区域人员查询

　　查询考勤功能

　　能够准确统计矿工入井、升井时间，并可按班次、按部门生成日考勤、月考勤统计报表。

　　全矿人员信息查询

　　下井人员查询

　　当日下井人员名单

　　员工下井时长统计表

　　员工下井时长统计表

　　员工日考勤表

　　考勤分段统计表

　　考勤分段统计表

　　人员定位查询

　　人员定位查询

　　历史人员轨迹查询

　　人员定位查询

　　人员轨迹查询

　　历史下井记录查询

　　在历史下井记录查询界面，可查询一段时期内下井的员工记录。

　　历史下井记录查询

　　历史下井人员区域分布表

　　进入历史下井人员区域分布表，可查看具体日期各区域人员分布数量，以及各部门入井人数，

　　历史下井记录分布表

　　下井次数统计表

　　在下井次数统计表，可查看时间段内人员下井次数，如图所示：

　　下井次数统计表

　　每日下井人数统计表

　　在每日下井人数统计表界面，可查看具体日期各部门下井人数，如图所示：

　　每日下井人数统计表

　　已上井人员时间段统计表

　　已上井人数统计表

　　部门考勤情况汇总表

　　安全管理功能

　　干部跟班下井管理

　　生命安全监测预警

　　生命安全监测是监控井下人员的动静状态，如果超过设定的时间人员未动，将会产生生命安全监测预警。

　　生命安全告警

　　区域超员告警

　　对某个区域的人员数量进行限制，如果超员则告警。

　　区域超员告警设置

　　区域超员告警

　　矿工进入禁入区告警

　　当矿工进入区域时，系统会告警，提示管理人员采取相应措施。

　　工作超时、欠时告警

　　当矿工在井下停留超出规定时间，或未达到规定时间时，系统将告警并记录。

　　工作超时告警

　　作业欠时告警

　　行进轨迹异常告警

　　防爬车管理

　　爬车告警

　　预警双向呼救功能

　　紧急寻呼记录查询示意图

　　固定岗位脱岗管理

　　固定人员脱岗告警

　　系统设备管理

　　定位卡电量告警

　　卡电量不足告警

　　LED告警

　　LED屏告警

　　分站不在线告警

　　分站告警示意图

　　电源监测

　　电源不在线报警

　　声光报警功能

　　系统管理功能