背景：煤礦是人類在富含煤炭的礦區(qū)開采煤炭資源的區(qū)域，一般分為井工煤礦和露天煤礦。當(dāng)煤層離地表遠(yuǎn)時(shí)，一般選擇向地下開掘巷道采掘煤炭，此為井工煤礦。當(dāng)煤層距地表的距離很近時(shí)，一般選擇直接剝離地表土層挖掘煤炭，此為露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。煤礦范圍包括地上地下以及相關(guān)設(shè)施的很大區(qū)域。煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質(zhì)層時(shí)所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。

煤礦安全視察圖

       針對(duì)煤礦安全事故多，井下人員營救困難等特點(diǎn)，結(jié)合RFID(射頻識(shí)別技術(shù))設(shè)計(jì)了煤礦井下人員定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)煤礦入井人員進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測和定位，可為工作人員提供礦井巷道網(wǎng)絡(luò)、人員位置、危險(xiǎn)區(qū)域等相應(yīng)提示的動(dòng)態(tài)信息。

一、系統(tǒng)介紹

    本系統(tǒng)遵循“統(tǒng)一發(fā)卡、統(tǒng)一裝備、統(tǒng)一管理”的原則，按準(zhǔn)許上崗人員和班組實(shí)行“一人一卡”制，該標(biāo)識(shí)卡可視為“上崗證”或“坑道準(zhǔn)人證”。

具體方案:  

1、煤礦生產(chǎn)單位在井下坑道、作業(yè)面的交叉道口安裝井下分站設(shè)備；

2、煤礦生產(chǎn)單位向下井工作人員頒發(fā)并裝備標(biāo)識(shí)卡；

3、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫記錄該標(biāo)識(shí)卡所對(duì)應(yīng)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(wù)等基本信息。4、生產(chǎn)單位對(duì)該標(biāo)識(shí)卡進(jìn)行授權(quán)后即生效。授權(quán)范圍包括:該員工可以準(zhǔn)入的坑道或作業(yè)面。為防止無關(guān)人員和非法人員進(jìn)入坑道或作業(yè)面，系統(tǒng)設(shè)置該卡準(zhǔn)人坑道或作業(yè)面的時(shí)效管理模塊及卡的失效、報(bào)失等；

5、進(jìn)人坑道的工作人員必須隨身攜帶標(biāo)識(shí)卡，當(dāng)持卡人員經(jīng)過設(shè)置識(shí)別系統(tǒng)的地點(diǎn)時(shí)被系統(tǒng)識(shí)別，系統(tǒng)將讀取該卡號(hào)信息，通過系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，將持卡人通過的地點(diǎn)、時(shí)間等資料傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；如果采集的卡號(hào)無效、或進(jìn)人限制通道，系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，監(jiān)控中心值班人員接到報(bào)警信號(hào)，立即執(zhí)行相關(guān)安全工作管理程序；

6、坑道一旦發(fā)生安全事故，監(jiān)控中心在第一時(shí)間內(nèi)可以知道被困人員的基本情況，便于事故救助工作的開展；

7、系統(tǒng)可自動(dòng)生成考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理等方面的報(bào)表資料，提高管理效益。  

二、系統(tǒng)組成

       井下人員跟蹤定位管理系統(tǒng)系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩大部分組成，軟件系統(tǒng)包括安裝于服務(wù)器上的應(yīng)用軟件和RFID讀寫器嵌人式軟件兩部分組成，嵌人式軟件系統(tǒng)用于RFID卡信息采集、識(shí)別，應(yīng)用軟件用于井下人員的定位、管理。  

硬件系統(tǒng)分井上計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與井下RFID系統(tǒng)。RFID系統(tǒng)包括RFID卡、接收天線、閱讀器和標(biāo)識(shí)卡等組成。   

1、井下讀寫設(shè)備:由接收天線、發(fā)射天線、讀寫器、電源等設(shè)備組成，用于對(duì)RFID理機(jī)卡的跟蹤。該設(shè)備通過RS485口與上位機(jī)連接。其主要功能是完成對(duì)人員識(shí)別編碼輸出信號(hào)的采集、處理、與地面計(jì)算機(jī)的雙向通訊及供電等。  

2、RFID卡:由嵌人式處理器及其軟件、卡內(nèi)發(fā)射和接收天線、收發(fā)電路和高能電池組成，其工作在兩個(gè)頻點(diǎn)上，全雙工通信。  

三、系統(tǒng)特點(diǎn)及其功能

特點(diǎn)：

1、高度自動(dòng)化。系統(tǒng)能自動(dòng)檢測佩帶RFID卡的井下人員經(jīng)過該測點(diǎn)的時(shí)間、地點(diǎn)信息；

2、先進(jìn)的通信系統(tǒng)。安裝在煤礦井下各通道的無線信息采集設(shè)備，實(shí)時(shí)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RS485實(shí)時(shí)向地面的上位機(jī)傳送相關(guān)人員通過的數(shù)據(jù)。

3、完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與信息查詢軟件。系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括工人通過坑道的信息采集和統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計(jì)與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位的服務(wù)；

4、完善的異常情況(包括無效卡、失效卡、黑名單卡進(jìn)入)報(bào)警呼叫系統(tǒng)配置。 

功能：

1、井下人員實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測，位置自動(dòng)顯示；

2、實(shí)時(shí)查詢、打印當(dāng)前及某時(shí)間段井下人員數(shù)量、活動(dòng)軌跡及分布情況；

3、人井人員的考勤、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)、打??；

4、系統(tǒng)中心站及網(wǎng)絡(luò)終端可以局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，使網(wǎng)上所有終端在使用權(quán)限范圍內(nèi)都能共享監(jiān)測信息和系統(tǒng)綜合分析信息、查詢各類數(shù)據(jù)報(bào)表；

5、井下人員跟蹤定位基站與地面中心站失去聯(lián)系時(shí)，基站仍能獨(dú)立工作，自動(dòng)存儲(chǔ)人員監(jiān)測數(shù)據(jù)；

6、RFID卡采用低功耗設(shè)計(jì)，重量輕，無須外部電源，有多種攜帶方式供選擇。  

四、系統(tǒng)組成

1、UR09系列超高頻4通道讀寫器

2、有源標(biāo)簽-TP29系列