引言

北京天一眾合科技發(fā)展有限責(zé)任公司是一家新興的高新技術(shù)企業(yè),該公司研發(fā)的KJ133定位系統(tǒng)是一種人員精確定位和移動(dòng)跟蹤系統(tǒng),具有全礦井、全覆蓋、實(shí)時(shí)、人員精確定位、移動(dòng)跟蹤及無(wú)線尋呼等特點(diǎn),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。KJ133定位系統(tǒng)已經(jīng)在神東集團(tuán)得到廣泛應(yīng)用,是數(shù)字化礦山應(yīng)用的成功典范。

1目前煤礦定位系統(tǒng)存在的缺陷

一是系統(tǒng)識(shí)別存在漏卡、誤讀卡現(xiàn)象:二是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息共享,不能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到礦領(lǐng)導(dǎo)、公司領(lǐng)導(dǎo)及公司總調(diào),沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)系統(tǒng):三是只能記錄人員經(jīng)過(guò)信息,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單考勤功能,無(wú)法實(shí)現(xiàn)人員實(shí)時(shí)跟蹤和精確定位:四是多目標(biāo)同時(shí)出現(xiàn),且目標(biāo)以較高速度經(jīng)過(guò)分站時(shí),漏卡現(xiàn)象會(huì)表現(xiàn)得更加嚴(yán)重,不能為井下人員管理提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

2KJ133定位系統(tǒng)原理組成

系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)思想如下:實(shí)現(xiàn)全礦井信號(hào)覆蓋,包括彎道、岔道等復(fù)雜地形條件,單臺(tái)監(jiān)測(cè)分站的信號(hào)覆蓋范圍大,可以實(shí)現(xiàn)精確定位,具備實(shí)時(shí)的人員跟蹤定位管理、無(wú)線尋呼、無(wú)線雙向數(shù)據(jù)通信、大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?

2.1系統(tǒng)組成

寸草塔二礦KJ133定位系統(tǒng)由井上、井下兩部分組成,地面主要包括數(shù)據(jù)采集機(jī)2臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器1臺(tái)、交換機(jī)1臺(tái)、井口服務(wù)器1臺(tái)、驗(yàn)卡分站1臺(tái)、地面分站2臺(tái)、手持驗(yàn)卡器2套、客戶端等設(shè)備及相應(yīng)軟件。井下部分在不同區(qū)域安裝了44個(gè)定位分站和42個(gè)定位器,工作人員帶卡入井后經(jīng)過(guò)定位分站讀卡,將信息傳送到地面。例如,寸二礦31203工作面系統(tǒng)圖如圖1所示。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全礦井的輔運(yùn)平碉、膠運(yùn)大巷、回風(fēng)大巷入口、變電所、避難碉室、順槽機(jī)頭和綜連采工作面的精確定位,目前該系統(tǒng)在神東各大煤礦運(yùn)行穩(wěn)定。

2.2定位系統(tǒng)功能

當(dāng)攜帶有射頻標(biāo)簽的人員進(jìn)入定位分站檢測(cè)范圍,定位分站可以將相關(guān)人員的身份信息讀出并傳送回控制中心。控制中心計(jì)算機(jī)將收到的信息顯示在屏幕上,同時(shí)保存到數(shù)據(jù)庫(kù),以備隨時(shí)查閱。結(jié)合井下電子地圖,可以顯示某個(gè)區(qū)域內(nèi)人員的數(shù)量和分布,可以顯示指定人員的移動(dòng)路線,對(duì)指定人員進(jìn)行定位和跟蹤,查詢特定人員在井下的位置,實(shí)時(shí)顯示定位信息,也可以查詢某一歷史時(shí)刻的定位信息。

2.3KJ133系統(tǒng)接口協(xié)議

為了能更好地為礦井單位提供服務(wù),方便三方廠家進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),KJ133井下人員定位系統(tǒng)提供了接口協(xié)議。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)socket方式傳輸,三方開(kāi)發(fā)單位需建立一個(gè)客戶端程序,與KJl33系統(tǒng)采集服務(wù)器建立連接,連接建立后,客戶端發(fā)送15377的狀態(tài)字請(qǐng)求接收數(shù)據(jù),請(qǐng)求發(fā)送成功后,采集服務(wù)器按一定間隔(10~30s)發(fā)送該礦的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2.4驗(yàn)卡系統(tǒng)

驗(yàn)卡系統(tǒng)由驗(yàn)卡設(shè)備、屏控及驗(yàn)卡計(jì)算機(jī)組成。驗(yàn)卡系統(tǒng)用于檢測(cè)標(biāo)識(shí)卡工作狀態(tài)是否正常,包括發(fā)射功能、接收功能、電池電壓等,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障卡,從而防止將問(wèn)題卡帶入井下,同時(shí)也為礦方檢驗(yàn)人員佩戴標(biāo)識(shí)卡的唯一性提供了輔助的技術(shù)手段。

2.5考勤系統(tǒng)

考勤準(zhǔn)確,不漏卡,采用獨(dú)特的考勤定位技術(shù),確保系統(tǒng)讀卡實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)近20萬(wàn)卡次的實(shí)際考勤漏卡性能專項(xiàng)測(cè)試,系統(tǒng)未出現(xiàn)漏卡現(xiàn)象,滿足了考勤準(zhǔn)確無(wú)漏卡的需求。

3KJ133系統(tǒng)擴(kuò)展功能及優(yōu)點(diǎn)

KJ133系統(tǒng)在寸草塔二礦升級(jí)后能完全滿足神東提出的大中心方案建設(shè)要求,滿足系統(tǒng)基礎(chǔ)功能的同時(shí),從全局科學(xué)地搭建了KJ133系統(tǒng)。

系統(tǒng)擴(kuò)展功能及主要優(yōu)點(diǎn):

(1)權(quán)限管理功能,針對(duì)B/s查詢分析系統(tǒng),只看本礦的數(shù)據(jù),總調(diào)看全部。

(2)礦端客戶端自動(dòng)升級(jí)。

(3)修改礦端數(shù)據(jù)庫(kù)口令,各客戶端自動(dòng)更改。

(4)按照大中心方案實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合、集群或雙機(jī)熱備。

(5)礦與礦打通,系統(tǒng)支持卡為65355(16位),多個(gè)礦井存在員工串礦的情況,即從一個(gè)礦井入井,從另一礦井升井情況,礦山車輛經(jīng)常有各礦之間調(diào)換的情況,目前的定位系統(tǒng)從全局把握,完全可以實(shí)現(xiàn)幾個(gè)礦井互通,人員信息共享。

(6)優(yōu)化地圖及軌跡回放按照物理巷道運(yùn)行。

(7)總調(diào)客戶端、礦端客戶端和B/s查詢分析系統(tǒng)軟件界面設(shè)計(jì)友好。

4結(jié)語(yǔ)

神東煤炭集團(tuán)的寸草塔二礦KJ133定位系統(tǒng)于2009年5月開(kāi)始安裝,2009年7月完工并正式投用,這期間一直運(yùn)行良好、穩(wěn)定。無(wú)論是斜井、直巷,還是岔路、彎道,或是狹窄彎曲起伏的工作面,在各種復(fù)雜地形條件下,KJ133定位系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)信號(hào)連續(xù)覆蓋,真正做到信號(hào)無(wú)盲區(qū)。