煤矿人员检测系统设计方案

1.系统概述及特点

煤矿井下作业人员流动性大,一旦下井后,就无法确切地知道他们所处的位置,当矿井发生透水、火灾等事故时,将给救灾工作带来极大的困难。为了能实时的了解井下人员的流动情况;了解当前井下人员的数量及分布情况;查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域;和查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹。在平时可作为下井考勤系统,对任一指定月份、或任一指定日期段,对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计,便于考核,打印相关报表;一旦矿井发生透水、火灾等灾害事故,可对抢险救灾的人员统计、定位等起准确的指导作用。本公司以现代无线电编码通讯技术为基础,应用现代无线电通讯技术中的信令技术及无线发射接收技术,结合目前流行的数据通讯、数据处理以及丰富的图形软件,开发出了以井下移动人员或移动设备为监测对象的KJ69型矿用人员安全监测系统。

KJ69型矿用人员监测系统由无线编码发射器、井下数据监测分站、地面中心站及数据传输信道组成。无线编码发射器发出具有代表身份特征的射频信号,经数据监测分站接收,再发送到地面中心站。中心站接收来自数据监测分站上的编码信号,进行分析处理,形成各种文件,使管理人员能及时查询各种信息。 KJ69型矿用人员安全监测系统具备以下特点:

被测目标“无负担”
井下工作人员无需增加携带装备、无需主动进行任何操作。
通行方式无限制
对被测人员经过检测点的通行方式没有限制,允许多人以“鱼贯而入”、“成组成群”的方式通过检测点,不影响井下人员的正常通行和正常作业。
结构简单,配置灵活
可根据具体需要及投资情况灵活设置井下无线数据监测站。监测站设置得越多,则划分的定位区域越多,人员定位的空间范围越准确。
节省资源
人员监测系统网络可以和原有的安全生产监测系统共网复用,减少投资;也可以在人员监测系统网络中加设环境参数、工矿等其它类型的传感器,构成多功能的综合监测系统。

2.设计依据

  • GB3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第1部分:通用要求
  • GB3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d”
  • GB3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第4部分:本质安全型“i”
  • GB/T 9813-2000 微型计算机通用规范
  • MT209-90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求
  • MT210-90 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法
  • MT/T772-1998 煤矿监控系统主要性能测试方法
  • MT/T899-1999 煤矿用信息传输装置通用技术条件

3.系统组成

KJ69型矿用动目标监测系统由地面中心站、KGE11发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆、传输接口或环网交换机等辅助设备组成。

地面中心站:主机选用P4计算机两台,操作系统Windows2000 Professional,内存256M,硬盘80G,光电鼠标,一台主控,一台热备。主机通过RS232接口与传输接口或环网交换机接口连接,和设在井下的各检测站进行通信。中心站配置一台激光打印机,打印有关报表和资料。如需网络浏览功能,需另配一台计算机作服务器。

无线编码发射器KGE11:安装在矿灯的电池盒内,一套系统中最多可8192个发射器,编码固化不重码。

本安电源KDW16A:为井下数据检测站供电,其后备电池可保证在交流电停电情况下,数据检测站可连续工作4小时以上。

使用环境条件:

  • a)环境温度:-5~40℃;
  • b)空气相对湿度:<95%(+25℃);

允许在煤矿井下有瓦斯煤尘爆炸危险、周围无腐蚀性气体的环境中使用。

技术参数:

  • 输入:AC127V、220V、380V或660V,电压变化范围80%~115%。
  • 输出:DC15V±8%。

备用电源功能:

  • 转换时间:0S
  • 电池容量:12V 4.0Ah,2节

专用检测仪CFC1:一般放在灯房内,即可以用来登记临时下井人员,也可以用来检测无线编码发射器的好坏。

数据检测站KJF80:KJF80.1型无线数据监测站是以微处器为核心的智能化矿用电子设备,结合目前先进的无线电技术,通过KJF80.2无线接收器对KGE37型或KGE11型无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理,可检测出动目标的位置、编码和移动方向,并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出,是KJ69型矿用动目标监测系统的主要组成设备,完成对动目标的监测功能,该监测站为矿用本质安全型。

主要特点

  • a.采用无线电接收技术,动目标经过监测监测站时无特定要求;
  • b.采用CRC检验,可保证所接收的数据的准确性;
  • c.采用RS485接口方式。

主要功能

  • a.具有本机初始化和主通讯口(RS485)发送、接收显示功能;
  • b.能接收并贮存上一级计算机的命令;
  • c.根据上一级计算机的命令,采集、处理编码器发出的编码信号,并向上传输;
  • d.可按上一级计算机的命令发出开关量控制信号;
  • e.能够指示无线电信号的接收和内部发送状态。 使用环境条件 环境温度:0~40℃ 相对湿度:≤95% 大气压力:80~106kpa 允许在煤矿有瓦斯爆炸危险,有轻微淋水和溅水,但无剧烈冲击和振动、周围介质无腐蚀性气体的环境中使用。

主要技术参数

  • 工作电压:15V
  • 工作电流:KJF80.1不大于100mA KJF80.2不大于75mA
  • 井下无线接收距离:不小于15m

接口信号

  • a. 开关量输出信号
    • ① 电压型,负载接拉地流2mA时,电压不低于9V;
    • ② 触点输出(常开或常闭)
  • b. 主通讯接口信号 RS-485 防爆型式:矿用本质安全型。

KJF80.1分站布置的一般原则:

  • a. 每个井口(地面和井下)都要安装分站和无线接收器,保证能正确检测到人员的上井和下井。
  • b. 每个采面的出入口都要安装分站和无线接收器,保证能了解当前该采面的人员情况。
  • c. 在大巷等其他地方,可根据用户需要,适当安装分站和无线接收器,了解人员流动情况。 一套系统中数据检测站总数通常不超过64个。

本矿我们初步设计设置15个KJF80.1检测分站,50 个KJF80.2无线接收器。矿上也可根据自身的情况增加或减少分站和无线接收器数量。其构成及布置简图如下:

4.主要功能:

●人员监测查询功能

  • a.可查询当前井下人员的数量及区域分布情况;

  • b.任一指定井下人员在当前或指定时刻所处的区域;

  • c.任一指定井下人员当天或指定日期的活动踪迹;

  • d.选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息;

  • e.选定某一分站接收探头可以获得经过该分站探头所有的时间信息;

  • f.可对特定的人员进行实时跟踪
  • g.可查询各区域在过去的每个整点时刻的人数,也可查询各区域在过去的一个具体时刻的有哪些工作人员。

●超时报警功能

通过设定下井时间闸,对下井超过一定时间的人员提示报警,并给出相关人员的名单等信息。

● 统计考勤功能

可具体显示每个下井人员切确的下井时间和上井时间。并根据工种(规定足班时间),判断不同类别的人员是否足班,从而确定其该次下井是否有效。 在月统计报表中对下井时间、下井次数(有效次数)等分类统计,便于考核。还可打印月考勤报表、任意时间段下井统计等有关报表。

下井统计:

月考勤报表:

●信息联网功能

作为局、矿信息管理系统(MIS)网的信息源,可向MIS网提供有关人员的实时和统计信息。在有互联网(或局域网)的情况下,通过建立WEB服务器,可以以浏览网页的方式实现信息共享,在客户端无须另加任何软件。

5.主要技术指标:

  • 系统容量:可连接无线数据监测站64个(无线接收器512个),无线编码发射器8192个。
  • 传输方式:RS485 主从方式,半双工;
  • 传输速率:1200bps;
  • 地面中心站至数据监测分站最大传输距离:15km;
  • 编码发射器供电电压:DC2.9V~4.5V
  • 数据监测分站最大有效接收区半径:不小于30m,允许被测目标最大移动速度不大于6m/s

山西海景科技有限公司

二〇〇六年七月

附:KJ69型矿用人员安全监测系统报价单

序号 名称 型号规格 报价(元)
1 工控机 研华P4/512M/80G/17"LCD  
2 汉字打印机 LQ1600K3H  
3 无线数据监测站 KJF80(替代KJF30) 26000
无线接收器 KJF80.2(替代KJF30.2) 2200
4 无线编码发射器(装矿灯内) KGE11 280
无线编码发射器(BB机式) KGE37 320
无线编码发射器(装于灯绳上) KOE37A(KGE11A) 280
充电器 CDC1 4000
5 无线编码发射器(机车用) KGE15 2100
6 人员监测系统软件 KJ69-RJ 50000
7 人员监测浏览器软件 KJ69-WEB 50000
8 传输接口(地面型) KJJ14 18000
9 PFTD专用检测仪 21000
10 隔爆兼不安不间断电源 KDW16(AC127、660、220、DC15、18、24) 4500
11 煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢丝铂装通信电缆 MHY32(PUYV39)1*4*1.38  
12 煤矿用聚乙烯绝缘镀钢丝编织铠装聚氯乙烯护套装通信电缆 MHYBV(PUYV31)1*2*1.0  
13 煤矿用聚乙烯绝铜丝编织屏蔽缘聚氯乙烯护套通信电缆 MHYVRP(PUYVRP)1*2*7/0.3  
14 技术培训、服务费    
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