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一體化智能礦井通信系統在煤礦中應用(語音通信、人員定位、監控監測的解決方案)

作者:施旭東、尉飛
來源:RFID世界網
日期:2007-07-12 10:15:43
摘要:德圣集團是按照國際化標準組建的國際化企業集團,建立了符合國際慣例的管理體制,經營模式,競爭機制和決策體系。是從事國際貿易、能源、環保、生物工程、智能控制和通訊及機械制造等業務,集科、工、貿、投為一體的多功能綜合性公司。 目前,集團擁有子公司和控股公司共6個。員工500多人,其中,享受國務院特殊津貼的2人,博士16人, 高級工程師58人,技術人員占86%。 集團與美國肯尼迪投資基金,美國BASIC公司,美國DELTAK公司,美國BRANCH公司,中國航天設計院,南海風雅公司等建立了廣泛的聯合體關系,形成了項目投資,技術開發,設備制造,產品銷售,工程設計,工程總承包的綜合能力。 深圳市天道科技發展有限公司是德圣(香港)集團下屬的全資子公司,是專業從事工礦、隧道等領域的人員及設備的定位,自動化、信息化、無線通信、安全監測監控等系統工程的建設,以及產品的開發、生產和銷售業務的高科技企業。是中國煤炭學會會員、中國無線電學會會員,并且與眾多的科研院校及研究機構建立了聯合科研體系。 天道公司樹立了“客戶的需求就是我們的責任”的服務理念,不僅向客戶提供安全先進的產品和技術領先的解決方案,而且還提供完善的售前售后服務。
方案A: 井下人員及設備安全跟蹤定位系統 

井下人員及設備安全跟蹤定位系統,能夠及時、準確地將井下各個區域人員及設備的動態情況反映到地面計算機系統,使管理人員能夠隨時掌握井下人員、設備的分布狀況和每個礦工的運動軌跡,以便于進行更加合理的調度管理。當事故發生時,救援人員也可根據井下人員及設備定位系統所提供的數據、圖形,迅速了解有關人員的位置情況,及時采取相應的救援措施,提高應急救援工作的效率。井下人員及設備定位系統是集井下人員考勤、跟蹤定位、災后急救、日常管理等一體的綜合性運用系統。  

功能: 

安全考勤:準確提供員工下井人數、時間和名細,以便考勤。  
動態跟蹤:對井下人員和機車實時動態跟蹤,即時顯示各個巷道和工作面人員及機車的數量、分布狀況、活動軌跡。可以對查詢任一指定井下人員在當前或指定時刻所處的區域、活動軌跡。  
即時統計:顯示、打印統計報表,也可根據查詢結果生成各種綜合統計報表,為高層管理人員的查詢與管理提供全方位服務。  
防止沖撞:機車與人、機車與機車有沖撞可能時,及時發出報警。有效防止沖撞。 
超時提醒:地面調度室的上位機,能即時對井下作業人員超時作業顯示警示,并給出相關人員的名單等信息。  
 設備管理:車輛的出入統計、定位以及其他重要設備的具體位置和統計,方便井下車輛調度和設備管理。  
安全管理:在井下一些重要峒室、危險場合(如盲巷等)配備語音站,可有效地阻止人員違章進入,并將違章人員記錄在案。特定危險區域超過規定的安全人數時自動報警,可有效地阻止其他人員繼續進入。 
災后急救:一旦發生事故,地面調度室的上位機能立即顯示出事故地點的人員數量、人員信息,人員位置等信息,大大提高搶險效率和救護效果。  
權限管理:一般用戶只能查看一般信息,責任用戶只有將戶名和密碼登陸后才能進行數據的增、刪、改。  
信息聯網:作為局、礦信息管理系統(MIS)網的信息源,可向MIS網提供有關人員的實時和統計信息。在有互聯網(或局域網)的情況下,通過建立WEB服務器,可以以瀏覽網頁的方式實現信息共享,在客戶端無須另加任何軟件。  

技術指標: 

容量:4294M 
頻率:433MHZ,915MHZ,2.4GHZ 
最大閱讀范圍:100m 
最大反應時間:50km/h 
最大并發識別量:200 

方案B: 智能通信系統 (包括方案A) 

MRS智能通信系統,是專門適用于礦山和隧道的、最先進的、最實用的地下移動通信系統。它根據礦山的特點,采用了專有的調制結構和泄漏通信模式,能使通信信號充滿整個巷道和工作面,無限覆蓋地下所有工作場所,使地下移動通信始終處于良 
 好的連續狀態。同時該系統可以與有線電話、地面行政電話、地面市話和移動通信網有效連接,使地下與地上、有線與無線形成完整的通信網絡。 

 MRS智能通信系統可以與井下人員及設備安全跟蹤定位系統、井下監測監控系統公用一個通信系統,節省投資、維護簡便。  

功能: 

井下移動通信。  
井下固定電話。  
廣播  
一對一通話。  
內外電話互連。  
  

技術指標 

信道容量:32+16 
發射頻率:150Mhz—159Mhz 
接收頻率:165Mhz—174Mhz 
RF 功率輸出:0.5 W(30dBm) 
VHF 頻道間隔:12.5KHz 或者25KHz 
CTCSS /BCS模式 

方案C: 監測監控系統 (包括方案B) 

MRS監測監控系統,是在智能通信的基礎上增加監測監控單元,對安全、生產、煤炭生產過程自動化、煤炭計量等設備和環節進行監測監控,工業電視、錄像機、視頻展示臺等視頻信號源通過視頻矩陣切換系統可直接進入圖像處理系統。整個系統與智能通信系統共用一根泄漏電纜,節省投資。  

功能  

對瓦斯、風速、負壓、溫度、一氧化碳等環境參數實時采集、處理、存儲、顯示、超限報警和打印。  
對有關設備和生產過程實施監測監控。  
在多媒體計算機網絡系統統一管理下,實現文字、數據、語言、視頻、圖像、圖形等多媒體的傳輸和處理。與微機網絡系統相聯接可實現網絡系統與大屏幕投影墻顯示系統資源共享。網上的工作站可以把要顯示的內容送到大屏幕。 
系統操作平臺采用Windows XP軟件, 所有功能操作均具有在線幫助,可在中文菜單提示下完成。需要觀看圖形或信息只要方便地點擊,即點即得所需信息。可隨時顯示監測數據、圖形、曲線和報警點及數值。  
傳感器具有智能化、小型化特點,可直接掛接總線。瓦斯傳感器具有記憶(量程、報警、斷電值等)、顯示、報警、斷電、總線傳輸和紅外遙控自動調校等多種功能。 
報警點、斷電點由軟件設定或修改,實現區域內的超限自動斷電。傳感器超限時有聲光報警顯示,并在主機屏幕上有醒目的報警條顯示,列出報警數值、地點及報警時間。  
系統提供多種診斷功能,包括系統的傳輸校驗、傳感器、分站故障統計等監測系統的自身診斷。  

技術指標 

系統容量:32語音/數據信道,16視頻信道 
速率:56 kbits/s 
低BER(Bit Error Rate),高可靠性  
協議透明  
RS232 / RS422 / RS485接口 

方案D 互聯網系統 (包括方案C) 

    互聯網系統將礦井人員設備跟蹤定位系統、智能通信系統、環境監控子系統、各生產環節自動控制子系統通過高速工業以太環網和自動化平臺軟件整合,通過防火墻與礦級管理系統相連,實現了全礦井的管控一體化。 
    整個系統為信息層、控制層和設備層三層體系結構。其中控制層采用工業以太環網,設備層采用現場總線,保證了現場子系統的實時性。 

功能  

在智能泄漏通信的基礎上,利用光纖通信技術和寬帶計算機網絡技術傳輸井上、下各主要環節設備的工業電視圖象和其他數據信息。通過嵌入式Internet接口連接各種監測系統,可處理數據、語音、視頻、圖形等各種多媒體信息。  
通過智能接口與井下監測監控系統、礦井自動化系統、工業電視系統等連接,實現井上/下交互式的多媒體網絡;礦領導和調度室不僅可以看到監測監控系統傳上來的各種參數和圖表、圖形等,還可以交互式地任意觀察相應的工業電視畫面。  
實現礦務局各井各礦的整體聯網,也可通過Internet把信息傳輸到省和國家有關部門。  
  
技術指標 

骨干網帶寬:100M; 
網絡傳輸介質:泄漏電纜、光纖 
圖形:JAVA細活的瀏覽器界面 
編程接口:提供編程接口,瀏覽器通過以太網訪問服務器 
系統所帶監控分站個數:>256個