1、煤矿人员考勤定位系统项目设计方案煤矿人员考勤定位系统项目设计方案第一章 煤炭行业背景1.1 煤炭行业特点煤炭作为基础能源，长期以来为我国的经济增长做出了巨大贡献，我国能源消耗的70%来自煤炭，在整个国民经济发展中一直占据着主导地位。但另一方面，由于煤炭工业本身的产业结构，其采矿设备装置、从业人员素质及科学技术水平等诸多方面与其他行业相比存在着巨大差距。特别是近年来，煤矿事故的数量不断增加，如何加强安全生产，提高搜救工作效率，摆到了国家,各级主管部门和领导的面前。发生这些特大事故的原因主要是：(1)地面与井下人员的信息沟通不及时；(2)地面人员难以及时动态掌握井下人员的分布及作业情况,进行精确人
2、员定位；(3)一旦煤矿事故发生，抢险救灾、安全救护的效率低，搜救效果差。为了维护煤矿安全生产，国家安监总局、国家煤监局等四部委出台了煤矿企业劳动定员管理的若干指导意见。意见规定，在煤矿生产过程中，矿井口要挂牌准确标明井下实际作业人数。也为一旦发生煤安事故好及时组织抢险的最低的技术措施底线。 煤矿工人作业强度大，工作压力重，加上各种现实的因素存在，很难要求每个下井人员都自觉的在下井前进行身份签到，为此，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，有效进行矿工管理，保证抢险救灾、安全救护的高效运作显得尤为重要和紧迫。面对新形势、新机遇和新挑战，国家各级主管部
3、门的领导对安全生产工作提出了很高的要求和期望。同时如何改变目前煤矿企业对井下人员落后的管理模式，如何实现管理的现代化、信息化也成为所有煤矿企业关心的问题。我们认为，建立以灾害预防、事故救助、电子信息化管理为主要目标的信息化和智能化建设势在必行。1.2 煤炭工业对定位系统的特殊要求1.2.1 高可靠性、高稳定度、高准确性的定位系统企业提高管理效率，不仅要有正确的决策机制和决策机构，还要有灵活高效的信息网络，才能将正确决策迅速传达到企业各层从而得到执行。现代煤炭生产企业在大好的市场机遇下也得到的迅速壮大和发展，企业面临更大规模扩的同时，“Whenever,Wherever,Whoever” 式的高
4、效实时的查询手段，提高各部门各工种协作效率，使运营决策指令可以及时有效传达，特别是日常工作中生产、安全管理指令能及时传达到矿井的各个工作地点，确保安全生产，提高生产效率。1.2.2 安全高于一切鉴于煤炭行业各种因素比较复杂的具体情况，利用井下考勤定位系统实现对井下工作人员进行实时监测，及时隐患排查和动态跟踪，对于促进煤矿安全预警体系的建立和完善，使煤矿安全监察由被动式变为预防式具有极其重要的意义。此外，由于煤矿井下作业面的特殊环境，井下定位系统本身必须是一个绝对安全的系统，必须通过国家的防爆认证和MA认证，系统设备本身不能成为安全的隐患。只有确保所安装设备本身是安全的，在应对事故或其他紧急情况
5、时，才能确保使用单位的安全可靠，使生产更加安全。第二章 KJ214煤矿人员考勤管理系统介绍2.1系统简述2.1.1系统概述（1）KJ214煤矿人员考勤定位系统是新云鹏电气设备运用高科技手段开发研制而成。系统的核心识别设备采用了具有国际先进水平的0.18uM的微波芯片技术，使产品的性能和原来的微波技术相比得到了本质的改进，具有识别无盲区、信号穿透力强、安全性能高、对人体无电磁污染、环境适应性强等特点。彻底解决了远距离、大流量、超低功耗、高速移动的标识物的识别和数据传输难题，而且成本较以往大大降低，同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短、防冲突能力差的致命弱点。（2）KJ214煤矿人员考勤定位系统
6、能够及时、准确的将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据KJ214井下人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。 （3）KJ214煤矿人员定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、报表查询、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统,集合了国识别技术、传输技术、软件技术等最顶尖的产品和技术，是目前国技术最先进、运行最稳定、设计最专业化的井下人员定位系统。这一科技成果的实现，将为煤矿企业的安全生产和日常管理上
7、台阶以及事故急救带来了新的契机。 2.1.2系统设计依据 JGJ/T16-92民用建筑电气设计规 GB/T50314-2000智能建筑设计标准) GB50174-93电子计算机机房设计规 GB50057-94建筑物防雷设计规) GBJ232-92电气装置安装工程施工及验收规 GB4943-95信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 GB/T75-94安全技术防规工程技术规 矿区对人员跟踪定位系统的总体要求 MT/T 899-2000煤矿用信息传输装置 MT286-92煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法 GA/T75安全防工程程序与要求 MT209-1990煤矿通信、检测、控制用电工电子
8、产品通用技术要求 AQ6210-2007煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件2.1.3系统设计原则（1） 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标准。（2） 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。（3） 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。（4） 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。（5） 经济高效性。技术方案设计充
9、分考虑市场经济原则，有利于降低系统投资成本。2.1.4系统设计特点（1）系统硬件设备完全符合煤矿安全规程及规标准，并取得相关的生产许可证书；能在恶劣工业环境下可靠工作，抗干扰能力强。（2）自动化：系统能自动检测井下坑道人员经过监测点的时间、地点信息，并自动实现对人员的考勤作业、统计及监测管理。（3）完备的数据统计与信息查询软件：系统软件具备专用数据库管理系统，包括人员通过的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位的服务。（4）系统的安全、稳定、可靠性设计：系统产品采用坑道壁挂式设计，保证系统在恶劣的环境下能连续正常运转。（5
10、）本系统能准确地反映井下人员数量，能作为考勤的参考依据。（6）该系统通过基于CAN总线技术的现场控制总线传输信息，具有通信速率高、开放性好、报文短、纠错能力强以及控制简单、扩展能力强、系统成本低等特点。（7）人员经过监测站点时不需要主动干预，不影响井下作业人员的正常工作。（8）强大的软件数据分析能力，能极大减少无线数据接收器的设置数量，降低成本与日常维护量。（9）读卡器在系统传输信道出现故障时保存人员轨迹信息，当传输信道恢复正常时读卡器的信息能传送到监测主机，保证人员信息的不间断。（10）紧凑小巧的人员信息识别卡，可方便安装于矿帽或随身携带；良好的设计保证充电后可连续使用3年以上。（11）本安
11、电源箱能接入127V/220 V等交流输入，在交流断电时备用电池组能不间断供电，且不少于3小时。（12）软件系统设计简洁，同时保证其完整性与合理性.（13）读卡器超强的同时读卡能力(可达200个/s),保证井下人员迅速同时通过，并保证数据不丢失。2.2系统基本原理2.2.1系统组成及应用原理Kj214煤矿人员考勤管理系统主要由地面主服务器、KJ214-J型传输接口、避雷器、KJ214-F本安型分站、KJ214-B本安型识别卡、KDW-12/127隔爆兼本安型电源和系统管理软件组成。系统的基本原理是从地面到井下连接一条数据总线，然后在需要进行人员跟踪的区域和巷道中根据现场具体需要放置一定数量的K
12、J214-F本安型分站，井口和井底的两台分站的安装位置必须是所有上下井人员必经的地方，不漏卡以实现完整考勤；然后为需要进行跟踪定位的下井人员佩带一个KJ214-B识别卡，当下井人员进入井下以后，只要路过或接近放置在巷道的任何一个KJ214-F分站时， 分站便会马上感应到信号，并将其上传到地面主服务器上，经过软件处理，得出各种具体信息（如：是谁，在哪个位置，进入或停留具体时间等），同时也可以把这些信息显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上，并做好备份。 管理者即可以方便的查询各种信息。2.2.2系统应用示意图KJ214考勤管理系统应用示意图如下：井下安装的分站越多越密集定位越准确，但为了防止两台分
13、站的之间的相互干扰，直线距离应大于200米。2.3系统技术指标2.3.1系统整体指标（a） 地面设备主要有服务器、打印机、通讯接口、避雷器等设备，其讯接口是通过国家安标中心MA认证过的产品。（b） 井下设备主要由识别分站、本安电源、本质安全识别卡、通信线缆等设备，井下设备全部通过国家安标中心MA认证。（c）系统最大容量 =256台分站； 最多识别卡数量=60000；有线传输速率 4800bps无线工作频率 2.4GHz传输误码率=10-6网络结构采用树型结构2.3.2系统核心部件技术指标1、KJ214-F本安型分站 KJ214-F本安型分站是一种射频识别兼传输设备，与总线连接通讯，可在较大的围
14、同时快速、可靠的识别若干本安型标识卡，并具有微功率、识别率高、高抗干扰性、稳定可靠等优点。而且结构设计合理、体积小巧，非常便于安装和维护；传输距离远，为10公里以上；采用树形连接结构，本身兼具有中继功能。主要技术指标： 识别速度：小于5m/s接收容量：可同时识别200以识别卡 工作频率：2.4GHz 接收灵敏度 ：90dBm 工作环境温度：40 - 60 额定工作电压：12V DC 最大工作电流：150mA 2、KJ214-B本安型识别卡 KJ214-B本安型识别卡也采用微波技术，一种有源射频识别卡，采用本安电路设计。该产品最大特点是：多个识别卡可在较大的围同时被识别，并具有无线微功率、稳定可
15、靠等优点，同时体积小便于携带或安置。 主要指标： 标准尺寸：693511mm （可订制）识别距离：30m 工作频率：2.40.08 GHz 射频功率：小于-3dBm 接收灵敏度 ：90dBm 工作环境温度：40 - 60 平均工作电流：小于5uA 电池电量一次性使用寿命3年以上，识别卡可以更换电池。3、KJ214-J传输接口传输接口起数据制式转换作用。井下考勤管理分站的数据通过主线上传到地面，传输接口将其CAN信号转换为RS232信号传给地面服务器，从而实现服务器对井下数据的采集；同时传输接口能实现本安与非本安的隔离。技术指标为：其防爆标志为ExibI。供电电压： 交流220V ， 50HZ
16、本安工作电压为50.5V，开路输出电压为5.5V P-P，最大输出电流250mA。 传输信号方式： RS232/CAN。传输距离： 可达5Km。信号传输方式： 双向主从半双工4、KDW-12/127防爆电源技术特性a) 输入电压：AC 127V / 220V 50HZ，允许波动围为75%110%。b) 直流本安输出：额定电压DC 12V，额定电流700mA；最高开路电压12.6V；过流保护整定值800mA；周期与随即偏移峰峰值250mVp-p；输出电压偏离5；源效应5；负载效应5。c) 电池组参数：最高开路电压 16.6V；最大输出电流 5A；标称容量 1600mAh。在电池电量充足的情况下，
17、满负荷（1A）放电时间不小于3小时。2.4系统管理软件2.4.1运行环境 操作系统：WINDOWS 2000server/ WINDOWS 2003。 数据库系统：SQLSERVER 2000。2.4.2系统软件采集分析处理的各类数据（1）井下分站上传的原始数据。包括卡号、读取时间、分站号、人员停留时间等，是所有分析过程的数据来源。（2）人员定位数据。包括当前井下的人员总数、各分站监测区域人数和经过各分站的人员信息、一段时间某个人的活动轨迹。（3）上下井考勤数据。通过把井口的分站设为考勤站点，系统把这些站点的数据单独处理作为下井人员考勤纪录，生成出勤明细、出勤日报、出勤月报等考勤报表。（4）异
18、常数据，包括禁区报警数据、超员数据、井下人员停留时间超常等。（5）以本系统为平台为用户提供的其他人员管理信息，包括人员请假登记、借灯管理等。2.4.3系统软件构架系统软件包括“数据采集分析服务“（简称服务或kjservice）、“服务配置程序“（简称cs程序或kjclient）,“WEB客户端程序（简称WEB程序）“、“井口LED控制程序“（简称LED程序）、“井下设备分布图绘图工具软件“（简称绘图工具）、考勤分析服务、SQL SERVER数据库系统等七个主要组成部分， 如下图：数据采集服务定位分析，生成人员轨迹、人员上下井等定位数据分站原始数据定时提取定位数据发布实时数据通信控件LED程序显
19、示人员上下井信息WEB客户端地图显示区域人员分布CS端测试分站数据等实时信息考勤分析服务根据用户配置生成考勤报表绘图工具绘制井下设备分布图CS端系统配置配置设备工作参数定位信息考勤报表用户配置WEB客户端程序SQL数据库（1） 数据采集服务模块。主要用于采集井下各分站的原始数据加以分析处理保存到数据库。（2） 数据库采用微软公司的SQL SERVER数据库系统。该系统本身集成了强大的数据库管理工具。具有一年以上的数据容量。（3） 客户端程序。该模块用于系统信息的WEB发布，用户通过使用WEB浏览器登陆服务器，即可在任意一台电脑察看系统的定位、考勤报表等信息。（4） 系统维护工具。主要包括系统数
20、据恢复软件和硬件系统测试软件。第三章 施工组织设计3.1施工计划3.1.1工程实施计划煤矿人员考勤定位系统施工是一个庞大而复杂的系统工程，需要集成多种软件、硬件产品。除了提高人员素质、强大的技术力量作为后盾之外，*煤矿kj214考勤定位工程项目工程小组制定了一个详细的工程施工计划，并考虑各种与项目相关的因素，以更好的满足用户的需求。3.1.2项目启动计划项目启动计划作为整个项目中最重要的纲领性文件包括项目畴、项目目标和要求、工程管理队伍组成、各方责任和工作定义、项目阶段性定义、评估标准等。3.1.3项目沟通计划项目沟通计划将包括各工程管理成员的联系方法，工程会议的召开和议题，工程问题的跟踪和升
21、级，各厂商和代理商协调等容。3.1.4项目实施计划按阶段实施的工程项目通常都需要划分不同的阶段并规定各阶段结束的标志和条件为里程碑，项目实施计划将划分各阶段并制定各阶段的详细工作任务，并规定各阶段的紧急路线以保证工程进度。3.1.5项目变动管理任何对上述计划的变更，无论是人员、外部设施、工程目标、技术要求、实施进度、或其他都将给实施带来不便或混乱，项目变动管理将评估项目变动给工程管理带来的不便或损失，并制定应对措施。3.1.6项目风险管理项目风险管理将评估诸如设备、外部设施、软件、变更、技术手段等存在的风险和不确定因素对项目造成的影响并预先制定应急措施和对策。3.1.7项目进展评估项目进展评估
22、在技术指标、安装指标、按步骤实施、进度、文档等各方面对阶段结束和阶段进行中的工作进行评估以保证工程的质量和进度。3.1.8项目计划表*煤矿考勤定位项目计划序号任务子任务布点责任人工期1工程勘察工程勘察准备*煤矿12现场勘察3勘察评审4召开工程协调会会议准备15召开会议6硬件安装第二次环境验收107开箱验货8硬件安装准备9现场安装培训10线缆布放11站点安装及质量自检12部安装验收13安装验收14系统调测调试准备*煤矿215调试16测试17部验收18数据备份19现场培训20竣工移交召开验收前协调会121验收测试22验收总结会23设备移交24工程资料移交25质量总评26签署竣工移交报告注意：（由于
23、有些工作可以并行处理，因此总工期不等于各项工作累加，我公司承诺在签订合同后15日完成到货、工程安装、调试。）3.2工程施工3.2.1施工准备1、人员准备安装工程以新云鹏电气设备技术人员进行技术指导和工程督导为主，用户方的技术人员负责线缆敷设、设备的具体安装等。用户方的技术人员应经过新云鹏电气设备工程技术人员的预培训，掌握一定的施工安装方法，注意事项等。2、机房环境准备在具体工程安装开始前，招标方应该做好机房准备、电源准备、地线准备、用户外线准备、传输准备、数据准备，并提供必要的施工条件。若不满足要求，我公司有权暂缓安装，并与招标方另行商定合适时间。中心机房环境准备空调温度: 1828 最好为2
24、025空调湿度: 30%75% 最好为50%60%地面要求：对于相对湿度较低的环境（湿度20%以下），应采用抗静电地面。 设备的防尘：机房的清洁度满足以下要求：a. 机房中无爆炸、导电、导磁性及非腐蚀性尘埃。b. 直径大于5um灰尘时的浓度小于或等于3104粒/m3。3、电源系统电源系统由交流电源和地线组成。交流电源：地面220V，井下127 V。且取电方便。招标方应提供独立的交流电系统，不得与其他大功率供电设备、电器等共用。地线：地线作为交换, 传输等通讯设备日常工作和防雷击的重要指标，必须做好此项准备工作, 要求具有三个相对独立的地线: 交流配电安全地、工作地和总配线架防雷地。接地电阻要求
25、如下:交流工作地的接地电阻： 不大于4 安全保护地的接地电阻： 不大于4 防雷保护地的接地电阻： 不大于4 直流工作地接地电阻： 不大于1 综合接地和联合接地时接地电阻： 不大于0.5 4、安全要求施工现场必须配备有效的消防器材。如有告警装置，应性能良好。机房不同的电源插座，应有明显的标志。楼板预留孔洞应配有安全盖板。机房无易燃、易爆等危险品。5、工程勘察A、 在与用户确认现场环境条件具备后，我公司将派工程技术人员到现场进行工程勘察工作。B、 工程勘察人员接受工程勘察的任务安排后，需查阅合同与技术协议书，明确合同的配置和技术要求，与签订合同的销售人员沟通，了解工程条款及工期安排。C、 工程勘察
26、人员准备必要的勘察工具（万用表、卷尺、地阻仪等），携带相关的工程勘察报告和环境验收报告抵达用户现场。D、 工程勘察人员到达用户现场，与用户相关负责人联系，提交初步拟订的工程勘察计划，召开工程准备协调会，与用户商讨工程勘察工作，明确合同组网情况、工程分工界面以及现场勘察的容，并落实用户配合人员。E、 参照工程勘察手册中有关环境验收的要求，参照环境验收报告中的项目对设备运行环境进行第一次检查。若发现有不符合的地方，则建议用户尽快进行环境改造；对一般项目视用户条件而定，不能满足的不强求但需要向用户说明厉害关系，尽可能要求用户改善。F、 勘察完毕，整理勘察数据，拟定工程界面划分图，按照工程勘察手册的有
27、关要求认真填写工程勘察报告及环境验收报告。发现勘察的结果与合同不符合时，则应及时向办事处反馈合同问题，由销售人员与用户沟通，补签合同。G、 双方对勘察和环境验收结果达成共识后，双方负责人在工程勘察报告上签字确认。H、新云鹏电气设备相信一个周全详细的计划是考勤定位工程完成的先决条件。在工程安装前我公司项目施工经理和项目销售经理以及技术人员将对客户的需要结合设计方案反复与客户协商，从而定出一个切实可行的施工计划，该计划将包括项目各阶段完成的定义、各阶段的具体容、进度表、客户目标、测试方案等。 在设备到位、人员到位、用户条件允许等各种因素齐备的情况下准备施工。3.2.2施工组织机构图为保证*煤矿考勤
28、管理系统保质按期的完成，我公司将配备的施工组织人员如下：1、我公司将选派组织管理能力强、施工经验丰富的人员担任项目经理，再选配数名技术能力强，现场经验丰富的工程师担任技术负责人。2、项目管理小组在工程进行中，项目经理将根据施工计划对整个工程进展进行协调，项目经理在与用户充分协商的情况下有权对施工计划进行相关修改。3、质量保证小组我公司的质量保证小组由研发部高级工程师组成，在施工过程中，质量保证小组将根据客户需求和施工实际情况对项目进行监控，保证项目高质量完成。质量小组还必须为技术部门提供所安装设备的专业技术支持，保证工程质量与施工计划相符合。4、 项目实施小组我公司的项目实施小组由项目顾问和项
29、目实施小组组成，现场所有的协调、测试、开通工作将由该小组完成，项目顾问将定义详细的施工规划，评定系统的可靠性及提出针对性的维护计划，协助项目经理督导和控制工程的进行情况。5、 文档资料施工过程中将根据实际情况提交一系列的文档，一方面方便项目经理和客户了解工程进展情况，另一方面为将来的系统维护提供依据。3.3设备安装规3.3.1软件的安装根据*煤矿对井下人员考勤定位系统的要求我公司将提供功能强大、符合标准的支持软件按步骤安装，能够快速浏览、查询、报警等，并能对硬件进行调试与检测。最终实现*煤矿考勤定位系统智能化管理。3.3.2布线规1、 施工、安装设计图纸及必要的技术文件必须齐全。 2、 人员组
30、织，现场了解，图纸资料熟悉，设计人员进行彻底交底，现场安装人员应具备电气专业施工、安装技能与知识，通过专业培训。能在各自的工作岗位上保证工程质量，完成各自的任务。同时现场人员要对用户负责，保守系统秘密（如密码、口令等），将知密人员限制在最小围。 3、 管线埋设与管道布线应符合国家现行的电气装置安装工程施工及验收规及综合布线规的规定。如对设计图纸、器材型号等有所变更，必须经贵方及主管单位批准。 4、 电缆均沿巷道壁吊挂敷设，在大巷吊挂高度不小于2.0米或沿已有线路敷设，在顺槽不小于1.5米或沿已有线路敷设，且与电力电缆间距在300毫米以上。5、 管线敷设后应用500V的兆欧表测其对地绝缘电阻，应不小于20M。 3.3.3分站及电源等安装规分站、电源、接线盒等井下设备的安装应符合设计图纸和产品使用安装说明上的要求；必须保证防爆要求合格。分站的安装应首先在要求位置上用防爆电钻钻好螺丝孔，然后将膨胀螺栓置于孔并加以固定，再穿过分站上方两端的固定孔，最后拧紧螺丝；电源固定应将其放在指定位置或用铁丝紧固在膨胀螺丝上；接线盒用铁丝等吊挂好后应设置指示牌标明。分站、电源的进出电缆线经橡胶垫圈金属垫圈
