矿井人员管理系统KJ168集合了电子射频识别、信息传输、计算机、电子地图等技术优势，是目前国内技术先进、设计合理、运行稳定的井下人员考勤定位管理系统。这一科技成果的应用和推广，将使矿井企业的安全生产、人员管理和事故救援能力提高到一个新的水平。

矿井人员管理系统

一、矿井人员管理系统KJ168概述

矿井人员管理系统KJ168是我公司博采众厂家产品之长，自主研发、基于RFID技术对入井人员进行实时考勤、跟踪定位、灾后救援、监督管理等为一体的综合性应用系统，　郑州创威煤安科技有限公司生产的矿井人员管理系统KJ168能够及时、准确的将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、系统设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，井下人员可以利用随身携带的识别卡向地面人员呼救，救援人员也可根据矿井人员管理系统KJ168所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。

二、矿井人员管理系统KJ168方案总体设计

矿井人员管理系统KJ168涉及计算机软件、数据库、电子电路、防爆本安电源、数字通讯、识别技术等方面。因此，在设计方案时，除了考虑其功能外，在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。项目方案确定利用工业环网+CAN总线结构作为主传输平台，利用井下人员跟踪定位读卡分站、识别卡等设备与系统软件连接，以标准的专用数据库进行后台数据交换从而实现井下作业人员的跟踪定位和安全管理。

矿井人员管理系统KJ168设计主要体现在：

1．运用先进的RFID技术，实现矿山井下作业人员进出的有效识别和监测监控，使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”，实现数字矿山的目标；

2．为矿井管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控等多方面的管理信息，一旦发生安全事故，井下人员可以利用随身携带的识别卡向地面人员呼救，地面管理人员也可通过该系统在事故有效范围内立刻查询该作业面工作人员数量、职务等信息，也可按需要群发或向特定人员发送报警信息，以利抢险救灾和安全救护工作的高效运作。

3．矿井人员管理系统KJ168设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。

4．轻松联网，B/S结构，轻松实现县、市、省及更广阔地域联网监控。

5．与工业环网系统的无缝联接。

2.1 矿井设计具体说明

1．矿井人员管理系统KJ168的设计是按照《AQ6210-2007煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》的标准进行布置的，我公司根据上述要求及结合用户实际情况，对用户的矿井人员管理系统进行设计。

2．矿井人员管理系统KJ168包括软件与硬件两大部分。详细设置请参考矿图。

3．按照矿井分布图及客户要求在相关位置安装相应设备并铺设通讯线路，以此作为分界线实现对不同区域的管理，并构成井下人员的动态探测网络。

4．下井工作人员分发并装备识别卡,识别卡固定于腰带或其它合适位置上。

5．通过监控软件输入工作人员相关信息，建立人员档案，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、血型等基本信息。

6．地面监控中心人员通过监控软件对不同区域的人员进行监控；除在监控主机上显示外，相关领导也可以通过局域网查看相关信息，实现信息的分级上报和远程查询。

7．软件采用B/S（服务器/客户端）结构，便于局域网和广域网的联网。

8．识别卡具有双向通讯功能，有水、火、灾等报警功能。

2.2矿井人员管理系统KJ168组成

矿井人员管理系统KJ168主要由以下设备组成：

A.地面设备：中心站主机（工控机）, KJ168-J信息传输接口, UPS不间断电源, 打印机，KJ168系统软件，避雷器；

B.井下设备： KDW660/18B矿用隔爆兼本安型稳压电源, KJ168-K识别卡, KJ168-D矿用读卡分站,通讯电缆，接线盒。

2.3 矿井人员管理系统KJ168工作原理

矿井人员管理系统KJ168遵循“统一发识别卡、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，该卡可视为“上岗凭证”或“巷道准入证”。具体方案如下：

1．矿井生产单位在所有巷道分叉口位置均安装一定数量的矿用本安型读卡分站、具体位置根据现场情况而定，以满足覆盖区域为准。

2．矿井生产单位向有关人员发放并装备识别卡，识别卡安装在井下人员腰带或其它合适位置。

3．将识别卡所对应员工的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片等登录在系统数据库中。

4．管理部门对该识别卡进行授权后即生效。授权范围包括：该员工可以有资格进入作业面，识别卡的时效、失效、挂失等，以防止无关人员和非法人员进入；

5．进入巷道的人员必须佩戴识别卡。当此人经过巷道的识别监测点时，立即被系统识别，并通过系统网络的信息交换，将此人通过的路段、时间等信息传输至井上安全监控中心处理，并可同时在地理信息大屏幕墙上出现提示信息，显示通过人员的姓名、班组、通过时间等信息。如果感应的识别卡号无效或进入限制通道，系统将自动报警，安全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。

6．一旦发生安全事故，井下人员可以利用随身携带的识别卡向地面人员呼救，安全监控中心在第一时间可以知道被困人员的基本位置情况，救险队在有效的范围内方便探测遇险人员的位置，便于救护工作的安全和高效运作。

7．安全监控中心能够群发或向某特定识别卡发送报警信息。

2.4 矿井人员管理系统KJ168设计依据

1）AQ 6210-2007《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》

2）《煤矿安全规程》

3）GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备》系列标准

4）GB 191 包装储运图示标志

5）GB 2423.1电工电子产品基本环境试验规程

6）GB 4208 外壳防护等级（IP代码）

7）MT209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》

8）MT210-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法》

9）GB/T 2887 电子计算机场地通用规范

10）GB 3836 爆炸性气体环境用电气设备

11）GB 5080.1—1986设备可靠性试验总要求

12）GB 5080.7 设备可靠性试验 恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案

13）GB 10111 利用随机数骰子进行随机抽样的方法

14）GB/T 17626.3—1998 电磁兼容 试验和测量技术，射频电磁场辐射抗扰度试验（idt.IEC 61000-4-3：1995）

15）GB/T 17626.4—1998 电磁兼容 试验和测量技术，电快速瞬变脉冲群体抗扰度实验（idt.IEC 61000-4-4：1996）

16）GB/T 17626.5—1999 电磁兼容 试验和测量技术，浪涌（冲击）抗扰度试验（idt.IEC 61000-4-5：1995）

17）AQ 6201—2007 煤矿安全监控系统通用技术要求

18）MT 286 煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理方法

19）MT/T 899 煤矿用信息传输装置

20）MT/T 1004—2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件

21）MT/T 1005—2006矿用分站

22）MT/T 1007—2006矿用信息传输接口

23）MT/T 1008—2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求

三、矿井人员管理系统KJ168主要优势

1．强大的系统处理能力：

·高度自动化，自动监测、统计、分析信息，整个过程无需人为干涉；

·基于GIS技术的地理信息显示、查询系统；

·可同时容纳最多9999张识别卡；

·完善的数据分析能力；

·通讯距离远，可达15公里以上。

2．卓越的识别性能：

·高度的识别可靠性，100%的前端识别率；

·识别距离远（识别距离80-300米可调）；

·极高的防冲突性（每个检测点可最多同时识别200个人员）；

·高度的识别稳定性（误码率小于10万分之1）；

·快速的识别速度（最快可达到200公里/小时的识别速度）；

·系统容量大（每个系统可接256台传感器）。 3．高安全保障的双向通讯功能：

·监控中心人员可向井下群发或向特定人员发送报警信息；

·井下工作人员遇险可向监控中心发送水、火、援等信号。 4．独具特色的识别卡电气特性：

·方便性、安全性，识别卡使用普通7#电池作为电源，无须充电；

·识别卡低电量可自动报警，初始报警后至少还可以再使用15天；

·无辐射，对人体和环境无任何影响，更安全更健康；

·超低功耗，识别卡在不更换电池的情况下可连续正常工作6个月；

·换电池拆装方便，无须返厂；

·大大减少煤矿经济、管理负担。

5．现场优势：

·环境适应性：高抗干扰性，对井下干扰源、周界环境无特殊要求；

·安装方便性：传感器一体化结构设计，安装、悬挂方便；

·运行可靠性：内部电路高度集成化，器件故障率最小化；

·布置灵活性：系统采用CAN总线加接分站的拓扑结构，使系统布置更加简单、灵活，信号覆盖更广，系统安装、维护更加方便。

6．良好的开放性：

·可无缝并入综合自动化环网系统，符合TCP/IP网络协议；

·采用OPC、NetDDE或ODBC等标准、开放的软件接口协议，向有需要的系统透明传输入井人员信息数据。

7．系统故障自我诊断功能：

·识别卡低电量报警；

·分站交、直流供电显示；

·断线提示。

8．产品升级便利性：

·KJ168系统为创威公司自主研发，拥有完全自主的知识产权，能快捷、方便、低成本的为用户提供产品功能拓展和升级。

9．可拓展功能：

·井口大屏幕：井口入井、出井大屏幕适时动态显示入井、出井人员的姓名、编号、部门及时间，增加了系统的人性化管理，入井人员可随时掌握所佩带识别卡的状态，也为管理人员对捎卡或不带卡现象的管理提供有效手段；

·井底LED屏：实时显示已入井人员的卡号，检查携卡的好坏及确认系统已收到自己的入井信息；

·触摸式考勤查询机：设置于地面合适场所，方便入井人员查询自己近六个月的入井记录，以利管理人性化、透明化；

·井下语音广播功能；

·矿车动态管理系统；

·走动式管理系统；

·瓦检员巡更系统等。

四、矿井人员管理系统KJ168性能特点

（1）高度自动化。

系统能自动检测井下坑道工作人员经过该监测点的时间、地点信息，并自动实现考勤作业的统计与管理。

（2）先进的通信系统。

安装在井下各通道的识别分站，实时向地面网络服务器传送相关人员通过的数据，整个过程无需人为干预。

（3）完备的数据统计与信息查询软件。

系统软件具备专用数据库管理系统，包括工人通过坑道的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。

（4）设定方便，根据不同的群体设定不同要求，方便制度落实。

（5）系统的安全、稳定、可靠性设计。

（6）系统产品采用坑道壁挂式设计，无需在坑道进行现场施工，并保证系统在恶劣环境下24小时连续正常运转；

（7）完善的异常情况报警提示。识别卡电量低系统可报警提示。

（8）瓦检工特殊管理。

（9）系统可对瓦检工的线路图进行设计，当人员没有按照线路图行走时，系统可以报警提示。

（10）系统有后备电池，异常停电后可保证系统正常运行至少4个小时。

（11）矿井人员管理系统KJ168可配接地面触摸式查询机，方便入井人员查询自己的考勤信息及入井情况。

五、KJ168主要功能及技术指标

5.1 矿井人员管理系统KJ168总体功能及技术指标

5.1.1 监测功能

5.1.1.1 矿井人员管理系统KJ168具有佩卡人员出/入井时刻、出/入重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测功能。

5.1.1.2 矿井人员管理系统KJ168具有携卡人员出/入巷道分支方向功能。

5.1.1.3 矿井人员管理系统KJ168能对乘坐电机车等各种运输工具快速行进的携卡人员进行准确识别。

5.1.1.4 矿井人员管理系统KJ168能识别最少200个同时进入识别区域的识别卡。

5.1.1.5 配合必要的硬件设备，系统具有识别卡工作是否正常和每位下井人员携带1张卡唯一性检测功能。

5.1.2 管理功能

5.1.2.1 矿井人员管理系统KJ168具有携卡人员下井总数及人员、出/入井时刻、下井工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。

5.1.2.2 矿井人员管理系统KJ168具有携卡人员出/入重点区域总数及人员、出/入重点区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能，并具有超时人员总数及人员、超员人员总数及人员报警、显示、打印、查询等功能。

5.1.2.3 矿井人员管理系统KJ168具有携卡人员出/入限制区域总数及人员、出/入限制区域时刻、滞留时间等显示、打印、查询、报警等功能。

5.1.2.4 矿井人员管理系统KJ168具有特种作业人员等下井、进入重点区域总数及人员、出/入时刻、工作时间显示、打印、查询等功能，具有工作异常人员总数及人员、出/入时刻及工作时间等显示、打印、查询、报警等功能。

5.1.2.5 矿井人员管理系统KJ168具有携卡人员下井活动路线显示、打印、查询、异常报警等功能。

5.1.2.6 矿井人员管理系统KJ168具有携卡人员卡号、姓名、身份证号、出生年月、职务或工种、所在区队班组、血型、主要工作地点、每月下井次数、下井时间、每天下井情况等显示、打印、查询等功能。

5.1.2.7 矿井人员管理系统KJ168具有按部门、地域、时间、分站、人员等分类智能模糊查询、显示、打印等功能。

5.1.2.8 矿井人员管理系统KJ168具有双向寻呼功能，当调度室需要寻找某个人员时，可通过主监控计算机向井下该人员发送寻呼信号。

5.1.2.9 矿井人员管理系统KJ168具有遇险求救功能。当携带识别卡的工作人员在井下遇到紧急情况时，可随时按报警求救键，将水、火、援信息发送至调度主监控室。

5.1.3 存储和查询功能

5.1.3.1 矿井人员管理系统KJ168具有存储功能，存储内容包括：

a）出/入井时刻；

b）出/入重点区域时刻；

c）出/入限制区域时刻；

d）进入分站识别区域时刻；

e）出/入巷道分支时刻及方向；

f）超员总数、起止时刻及人员；

g）超时人员总数、起止时刻及人员；

h）工作异常人员总数、起止时刻及人员；

i）卡号、姓名、身份证号、出生年月、血型、职务或工种、所在区队班组、主要工作地点；

j）监控主机呼叫信息、时间、卡号、操作员身份信息；

k）携卡人员呼叫时间、报警分类、时间、卡号、值班员身份信息等。

5.1.3.2 矿井人员管理系统KJ168具有模糊智能查询功能。查询类别如下：

a）按人员查询；

b）按时间查询；

c）按地域查询；

d）按识别区域查询；

e）按超时报警查询；

f）按超员报警查询；

g）按限制区域报警查询；

h）按工作异常报警查询；

i）按人员分类查询；

j）按部门查询；

k）按工种查询等。

5.1.3.3 矿井人员管理系统KJ168具有防止修改实时数据和历史数据等存储内容（参数设置及页面编辑除外）功能，必要的修改数据操作系统会留下相应的操作记录，以备查。

5.1.3.4 矿井人员管理系统KJ168具有数据备份功能，通过设定，支持随时或定时备份系统数据。

5.1.3.5 分站具有数据存储功能。当系统通信中断时，分站可存储4000张识别卡卡号和时刻信息；系统通信正常时，再上传至地面计算机。

5.1.4 显示功能

5.1.4.1 矿井人员管理系统KJ168具有汉字显示和提示功能。

5.1.4.2 矿井人员管理系统KJ168具有列表显示功能。显示内容包括：下井人员总数及人员、重点区域人员总数及人员、超时报警人员总数及人员，超员报警人员总数及人员，限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员工作异常报警总数及人员等。

5.1.4.3 矿井人员管理系统KJ168具有模拟动画显示功能。显示内容包括：巷道布置模拟图、人员位置及姓名、超时报警、超员报警、进入限制区域报警、特种作业人员工作异常报警等。具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式。

5.1.4.4 矿井人员管理系统KJ168具有系统设备布置图显示功能。显示内容包括：检测分站、电源箱、传输接口和电缆等设备的设备名称、相对位置和运行状态等。可漫游、分页或总图加局部放大。

5.1.5 打印功能

矿井人员管理系统KJ168具有汉字报表、初始化参数召唤打印功能（定时打印功能可选）。打印内容包括：下井人员总数及人员、重点区域人员总数及人员、超时报警人员总数及人员，超员报警人员总数及人员，限制区域报警人员总数及人员、特种作业人员工作异常报警总数及人员、领导干部每月下井总数及出勤、班中餐统计等。

5.2 硬件功能及技术指标

5.2.1 监测中心站硬件

矿井人员管理系统KJ168中心站硬件包括工控主机2台（一用一备）、数据接口箱2台（一用一备）、打印机1台、不间断电源等设备。中心站设备均采用主流技术的通用产品，并满足可靠性、可维护性、开放性和可扩展性等要求。

5.2.1.1 主机：

矿井人员管理系统KJ168主机选用2台工控计算机，主、备机自动双机切换。主机主要用来接收监测信号、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、图形绘制、打印输出、与管理网络联接等。

主机具有联网功能，采用以太网标准接口并配置双网卡；符合TCP/IP网络参考模型和网络协议，支持C/B/S模式，实现与矿井综合监控系统的资源共享；采用OPC、NetDDE或ODBC等标准、开放的软件接口协议。

5.2.2 监测分站

a）通过无线方式读取识别卡内用于人员识别的信息，并发送至地面传输接口，支持通过专用或环网交换机内置的转换器，就近接入矿井综合自动化系统网络，实现与中心站主机的通信；

b）具有初始化参数掉电保护功能，分站停电后初始化参数不会丢失。初始化数据参数通过主站输入和修改、地址等信息通过拨码开关固定；

c）分站可实现对分站供电电源进行实时监测，能够采集供电电源电压、电流、后备电池状态等信息上传地面软件显示；

d）分站具有自诊断和故障指示功能，维护、检修方便；

e）分站运行可靠、数据采集传输准确可靠、漏读率达到10万分之一，并具有防尘、防潮、抗干扰等措施。

f）分站具备抗干扰能力，能够适应煤矿井下各类复杂的干扰环境应用。

5.2.3 电源箱

电源箱将交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常满负荷供电不小于4h的蓄电池。

a) 电源箱为智能型设备设计，能够采集各路电源参数（电压、电流、电池状态、电池电量等）信息上传至分站；

b) 向监测分站远程本安供电距离不小于2km。

5.2.4 识别卡

a) 识别卡使用普通7#电池作为电源，无须充电；

b) 识别卡低电量可自动报警，初始报警后至少还可以再使用15天；

c) 无辐射，对人体和环境无任何影响，更安全更健康；

d) 超低功耗，识别卡在不更换电池的情况下可连续正常工作6个月；

e)换电池拆装方便，无须返厂。

5.2.5 传输

最大传输距离满足下列要求：

a）识别卡与分站之间的无线传输距离不小于80m；

b）分站至传输接口之间最大传输距离不小于15km；

c) 系统采用标准CAN工业现场总线接口，方便接入矿井综合自动化工业以

太环网。

六、KJ168详细产品样本及技术指标

6.1 矿井人员管理系统KJ168

·系统工作稳定性试验，通电试验时间7天以上；

·系统能通过GB/T17626.3—1998规定的严酷等级为1级的射频电磁场辐射抗扰度试验，系统的位置监测、并发识别、最大传输距离、最大监控容量、最大巡检周期能满足要求；

·系统能通过GB/T17626.4—1998规定的严酷等级为2级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，系统的位置监测、并发识别、最大传输距离、最大监控容量、最大巡检周期能满足要求；

·系统能通过GB/T17626.5—1999规定的严酷等级为1级的浪涌（冲击）抗扰度试验，系统的位置监测、并发识别、最大传输距离、最大监控容量、最大巡检周期能满足要求；

·系统平均无故障时间（MTBF）大于5000小时。

6.2 KDW660/18B矿用隔爆兼本安电源箱性能技术指标

·工作环境：

a) 环境温度为：-10℃～+40℃；

b) 相对湿度为：95%（25℃）；

c) 大气压力为：80～106kPa；

·防爆型式： 矿用隔爆兼矿用本质安全型；

·外壳防护等级：IP54；

·污染等级：3级，满足人身健康的要求；

·额定输入电压：127V、380 V、660 V；

·监测识别分站备用电源大于4小时；

·电源适应能力：电网电压波动在额定电压-25%—+10%范围之内，设备工作稳定，整机功率20W；

6.3 KJ168-J型信息传输接口性能技术指标

·

工作环境：

a) 环境温度为：0～40℃；

b) 相对湿度为：95%（25℃）；

c) 大气压力为：80～106KPa；

d) 清洁、无强磁场干扰，无腐蚀性气体和无爆炸性气体。

·防爆型式：地面一般型兼本质安全型；

·传输方式：本质安全型CAN传输；

·传输速率：4800bit/s；

·传输距离： ≥15km；

·传输误码率： ≤10-8；

·传输接口节点容量：256台监测识别分站；

·接口与主计算机传输：RS232，距离不大于15m；

·供电电源：交流220V 50Hz，供电电源波动范围90%～110%；

·工作电流：≤30mA；

·外型尺寸：380mm×269mm×70mm

6.4 KJ168-D型矿用本安型读卡分站技术指标

KJ168－D矿用本安型读卡分站是识别卡的识别设备，采用本安电路设计。防爆型式为矿用本质安全型。

·使用条件：

a) 环境温度：0～40℃

b) 相对温度：≤ 95%

c) 大气压力：86～106KPa

d) 风速：0～8M/S

e) 允许在沼气、煤尘爆炸危险环境中使用。

f) 储存温度：－40～60℃

·主要技术指标：

a) 识别范围：读卡器正面为圆点的扇形区域，扇形夹角≥120度

b) 识别距离：可调试范围（80-300）米

c) 本安参数：工作电压： 18VDC，工作电流：≤45mA

d) 电源至读卡器电缆最长为：2KM；分布参数：电容60NF/KM，电感：0.8MH/KM,分布电阻：13.5欧姆/千米

e) 整机尺寸：371.7mm×329mm×85mm

f) 整机重量：1.5KG

6.5 KJ168-K型识别卡技术指标

KJ168-K识别卡是一种有源射频识别卡，采用本安电路设计，防爆形式为矿用本质安全型。

·使用条件：

a) 电池低能源消耗，使用寿命不低于6个月，更换电池方便；

b) 无线通讯射频频率 868MHz。

七、矿井人员管理系统KJ168设备连接关系图