CN2856425Y

CN2856425Y - 矿山安全动态监测管理系统

Info

Publication number: CN2856425Y
Application number: CN 200520113749
Authority: CN
Inventors: 周洋; 冯长柱
Original assignee: 刘立
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2015-07-15

Abstract

本实用新型公开了一种矿山安全动态监测管理系统，它由井下分站设备、标识卡和地面管理系统组成。井下分站设备发射无线电信号激活标识卡，标识卡工作发出唯一的加密识别码无线电信号，井下分站设备接收到该加密识别码无线电信号后，对其识别、定位、处理，通过RS485总线或DPSK信号将信息传输到地面管理系统；地面管理系统，实现对井下人员和坑道情况的动态监测和管理。该系统可以准确的监测、定位和管理井下工作人员的数量、所处位置、个人情况及坑道情况等信息，从而提高控制矿难发生的能力和矿难事故发生后的处置能力，减少矿难发生的次数和降低矿难所造成的损失。

Description

矿山安全动态监测管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种矿山安全动态监测管理系统。

背景技术

我国是世界煤炭生产大国，铁、铜、铝、锰等资源储量也非常丰富。由于矿井生产的特殊原因，矿难事故时有发生。据有关媒体报道，我国现有的2万8千座矿井中有2万4千座是小矿井。小矿井的矿难发生频率更高，给国家经济建设和人民生命财产安全造成重大损失，也给社会稳定带来严重影响。目前，由于还没有一套完整、系统的控制矿难发生的系统及矿难发生后的解决方案，矿难事故发生后无法及时掌握井下作业的准确信息，比如：作业人数、人员姓名、所处位置、坑道情况等信息，所以很难及时做出准确、科学的解决方案，给救援工作造成巨大困难，有时甚至延误了宝贵的抢救时间，造成新的灾难和损失。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有矿山安全管理系统的缺陷，提供一种矿山安全动态监测管理系统，使入井作业人员的信息得到及时采集和跟踪监测，系统内各智能终端自成体系，排除外界，包括爆炸、燃烧、网络故障、电源故障等的干扰，保证系统稳定正常工作，为突发矿难事故救援工作提供最急需的基本信息。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：矿山安全动态监测管理系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统由井下分站设备、标识卡和地面管理系统组成，井下分站设备发射无线电信号以激活标识卡，标识卡工作发出唯一的加密识别码无线电信号，井下分站设备接收到该加密识别码无线电信号后，对其识别、定位、处理，通过RS485总线或DPSK信号将信息传输到地面管理系统；软件系统包括嵌入式软件和应用软件两部分组成，用于完成信息采集、识别、传输、动态监测和管理。

井下分站设备由人员信息采集处理主板、人员信息传输处理板、隔爆电源、备用电池、发射单元和接收单元组成；人员信息采集处理主板控制发射单元发射无线电信号，并通过接收单元接收无线电信号，采集并识别数据，再经人员信息传输处理板处理，通过RS485总线或DPSK信号传送到地面管理系统。井下分站设备发射单元的发射频率是132.3KHz，接收单元的接收频率是315MHz。

传输标识卡由嵌入式处理器及其软件、天线、收发电路和高能电池组成；其工作在两个频点上，全双工通信；标识卡平时处于睡眠状态，当进入系统工作区后，被分站设备发射的132.3KHz无线电信号激活，发射出唯一的加密识别码无线电信号。标识卡发射频率是315MHz，标识卡接收频率是132.3KHz。井下电源电缆、数据电缆和电源部分均使用矿用阻燃器件。

地面管理系统有数据通信接口、HUB、监控主机、监控管理软件、UPS电源、打印机和网络终端；其中通信接口是将井下的RS485或DPSK信号转换为RS232串口信号传送到监控计算机；HUB用于地面设备网络连接；监控计算机、人员监测管理软件及数据库，实现对信息的自动化管理目标，在计算机屏幕上直观动态显示井下人员的分布情况，使管理层一目了然；UPS电源主要为了在交流电源停电后继续维持系统设备正常运行；打印机主要用来打印人员监测管理报表；网络终端主要是人员监测信息的网上共享。

人员监测管理软件及数据库实现对井下人员跟踪定位、信息采集、分析处理、实时显示、数据库存储、报表打印功能。

本实用新型的有益效果是可以准确的监测、定位和管理井下工作人员的数量、所处位置、个人情况及坑道情况等信息，提高控制矿难发生的能力，减少矿难的发生的次数；也可在矿难事故发生后为及时做出准确、科学的解决方案提供详实的数据，为救援工作的顺利开展提供保障，从而降低矿难给国家和人民带来的损失。

附图说明

图1为本实用新型总体组成框图。

图2为本实用新型地面管理系统组成框图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

一、系统实施方案

本实用新型遵循“统一发卡、统一装备、统一管理”的原则，按准许上岗人员和班组实行“一人一卡”制，该标识卡可视为“上岗证”或“坑道准入证”，如图1所示，具体实施方案如下：

1)煤矿生产单位在井下坑道、作业面的交叉道口安装井下分站设备即各个监测站2。

2)煤矿生产单位向下井工作人员颁发并装备标识卡3，下井工作人员将标识卡3随身携带在腰带上。

3)系统数据库记录该标识卡所对应人员的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片、有效期等基本信息。

4)生产单位对该标识卡3进行授权后即生效。授权范围包括：该员工可以准入的坑道或作业面。为防止无关人员和非法人员进入坑道或作业面，系统设置该卡准入坑道或作业面的时效管理模块及卡的失效、报失等。

5)进入坑道的工作人员必须随身携带标识卡3，当持卡人员经过设置各监测站2的地点时被系统识别，系统将读取该卡号信息，通过系统传输网络4，将持卡人通过的地点、时间等资料传输到地面管理系统1，如果采集的卡号无效或进入限制通道，系统将自动报警，监控中心值班人员接到报警信号立即执行相关安全工作管理程序。

6)坑道一旦发生安全事故，监控中心在第一时间内可以知道被困人员的基本情况，便于事故救助工作的开展。

7)地面系统1自动生成考勤作业的统计与管理等方面的报表资料，提高管理效益。

二、系统的基本构成及组件的功能

井下分站设备：即各个监测站2，它由人员信息采集处理主板、人员信息传输处理板、隔爆电源、备用电池、嵌入式软件以及矿用阻燃电源、矿用阻燃双绞线通信电缆、接线盒等组成。其中隔爆板电源每个由3组电源组成，可根据井下电源的配置情况接入660V/220V/127V电源，为分站工作提供电源；人员信息处理采集主板是完成对人员通行信息的采集、处理；人员信息传输处理板是将RS232信息转换为RS485信息，传输距离10KM，同时将重码的信息进行判定和过滤，接受上位机的轮循访问并向上位机传送所采集到的人员编码信息；不间断电源是停电后提供8小时的供电电源(设计的蓄电池为2.5安时)矿用阻燃电源电缆主要是为分站的隔爆腔提供井下220V/127V；电源矿用阻燃双绞线通信电缆主要是完成井下网络的连接，为现场RS485或DPSK总线方式。

标识卡3：由嵌入式处理器及其软件、卡内发射和接收天线、收发电路和高能电池组成。其工作在两个频点上，全双工通信。作用：KGE26标识卡平时处于睡眠状态，当进入系统工作区后，被监测点发射的132.3KHz无线电信号激活，发射出唯一的加密识别码无线电信号。卡内高能电池为标识卡供电，电池一次性可使用70万次以上。

如图2所示，地面管理系统1包括：地面人员监测管理部分由数据通信接12、HUB、监控主机11(含监控管理软件)、UPS电源13、打印机、网络终端、防雷设备等组成。其中通信接口是将井下的RS485或DPSK信号16转换为监控计算机RS232串口信号15；HUB用于地面设备网络连接；监控计算机(含人员监测管理软件)及数据库，实现对信患的自动化管理目标，在计算机屏幕上直观动态显示井下人员的分布情况，使管理层一目了然；UPS电源主要为了在交流电源停电后继续维持系统设备正常运行；打印机主要用来打印人员监测管理报表；网络终端主要是人员监测信息的网上共享。

Claims

1、一种矿山安全动态监测管理系统，该系统由硬件系统和软件系统两部分组成，其特征在于：硬件系统由井下分站设备、标识卡和地面管理系统组成，井下分站设备发射无线电信号以激活标识卡，标识卡工作发出唯一的加密识别码无线电信号，井下分站设备接收到该加密识别码无线电信号后，对其识别、定位、处理，通过RS485总线或DPSK信号将信息传输到地面管理系统；软件系统包括嵌入式软件和应用软件两部分组成，用于完成信息采集、识别、传输、动态监测和管理。

2、根据权利要求1所述的矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：井下分站设备由人员信息采集处理主板、人员信息传输处理板、隔爆电源、备用电池、发射单元和接收单元组成；人员信息采集处理主板控制发射单元发射无线电信号，并通过接收单元接收无线电信号，采集并识别数据，再经人员信息传输处理板处理，通过RS485总线或DPSK信号传送到地面管理系统。

3、根据权利要求2所述的矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：井下分站设备发射单元的发射频率是132.3KHz，接收单元的接收频率是315MHz。

4、根据权利要求1所述的矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：传输标识卡由天线、收发电路、高能电池和嵌入式处理器及其软件组成；其工作在两个频点上，全双工通信；标识卡平时处于睡眠状态，当进入系统工作区后，被分站设备发射的无线电信号激活，发射出唯一的加密识别码无线电信号。

5、根据权利要求2、3或4之一所述的矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：电源电缆、数据电缆和电源部分均使用矿用阻燃器件。

6、根据权利要求4所述的矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：标识卡发射频率是315MHz，标识卡接收频率是132.3KHz。

7、根据权利要求1所述的矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：地面管理系统包括数据通信接口、HUB、监控计算机、监控管理软件、UPS电源、打印机和网络终端；其中通信接口将井下的RS485或DPSK信号转换为RS232串口信号传送到监控计算机；通过HUB连接监控计算机、服务器和网络终端，人员监测管理软件及数据库安装在服务器端；打印机共享，连接在监控计算机或网络终端；UPS电源在交流电源停电时为系统提供电源。