矿井人员定位系统PPT课件(51页)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
含括频因子的、有用的信号才能接收到。 （2）直扩通信速率高
直扩通信速率可达 2M，8M，11M。 （3）安全性好
没有授权的用户不知道扩展原始信号的扩频因子，所以 他们无法解码。 （4）抗多径干扰
多方向的反射信号对无线通讯的影响很大，尤其是2.4G 微波频段。这些折射波到达接收端的时间不同而形成多径 干扰。
煤矿井下安全避险 “六大系统”之
人员定位系统
1，概述
煤矿安全普遍存在着以下隐患: 1）井上管理人员不能及时与井下工作人员 进行即时通信, 2）不能实时掌握井下人员的分布及作业情 况, 难以进行人员的精确定位。
1.1 六大系统建设要求
2010年5月19-20日，国家安全监管总局、国家煤 矿安监局在山西省潞安矿业（集团）公司召开全国 煤矿坚决遏制重特大事故、推广井下救生舱等避险 设施现场会。国家安全监管总局副局长、国家煤矿 安监局局长赵铁锤出席会议并讲话，并强调要推进 煤矿井下救生舱等避险设施建设，建立完善煤矿监
3.1 射频识别技术
❖ RFID 有以下特点: (1)操作简单方便, 可以实现高速移动目标的识别。 (2)无硬件接触, 避免了因机械接触而产生的各种故障, 使 用寿命长。 (3)射频识别卡完全密封, 具有良好的防水、防尘、防污损、 防磁、防静电性能, 适合在井下恶劣环境中工作。 (4)对无线传输的数据都经过随机序列的加密, 并有完善、 保密的通信协议。 (5)通信协议具有防碰撞机制, 可实现同时对多个移动目标 进行识别。 (6)信号的穿透能力强(可穿透墙壁、路面、衣物、人等), 数据传输量小, 抗干扰能力强, 感应灵敏, 易于维护和操作。
3.2 2.4G无线通讯技术
煤矿井下使用的人员管理系统无线通讯频率 采用最多的是2.4GHz。属于微波频段。 2.4GHz微波的主要特点是：
传播距离远 数据传输速率高 超功耗低 传播路径主要为反射方式 存在多径效应 电波穿透力较差
3.2 2.4G直序扩频技术
性能更优越的无线通讯技术： 2.4G直序扩频无线技术
4、 人员管理系统网络结构
网络结构主要有三种： （1）总线式电缆独立组网结构 （2）总线式光纤专网组网结构 （3）工业以太环网组网结构
4.1总线式电缆独立组网结构
测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水
施救和通信联络系统等安全避险“六大系统”，提 高煤矿安全保障能力。
1.2系统建设作用和意义
❖实时掌握每个人员在井下的位置及活动轨迹 ❖紧急情况下的双向呼叫 ❖实现依据井下作业位置和实践的严格考勤
❖灾变情况下能根据井下人员位置准确施救 ❖提升企业管理水平
2、系统的AQ标准定义
采用直序扩频无线的技术： WiFi通讯：主要用于无线以太网 Zigbee通讯：主要用于无线传感器网络 专用通讯芯片技术：使用于各种特殊应用
3.2 源自文库.4G直序扩频技术
❖技术原理
直接序列扩频（DSSS）是直接利用具有高码率的 扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的 频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解码， 把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息 。
3、系统的通用技术介绍
系统采用的无线通信技术： 1、射频识别技术 2、2.4G无线通讯技术 3、2.4G直序扩频通讯技术
3.1 射频识别技术
射频识别技术：
❖定义：RFID (射频识别)是20世纪90年代兴起的 一种非接触式的新型自动识别技术, 它利用无线 传输方式进行双向数据通信, 进而达到自动识别 并交换信息。
扩1
11000100110 解11000100110
1
频0
00110010110 扩00110010110
0
3.2 2.4G直序扩频技术
在发射信号前引入相应的伪随机扩频码的过程称 为扩频处理；在接收时从信号中移去扩频码，恢复 原始数据的过程称为解扩。
3.2 2.4G直序扩频技术
技术特点：
（1）抗干扰性强 因为干扰信号不带有扩频因子，所以被过滤掉。只有包
2、系统的AQ标准 定义
❖位置监测分站 location monitoring substation 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。
❖识别卡 identification card 由下井人员携带，保存有约定格式的电子数据，
当进入位置监测分站的识别范围时，将用于人员识 别的数据发送给分站。
国家安全生产监督管理总局培训中心
煤矿井下安全避险“六大系统” 技术建设与完善管理培训班
煤矿井下安全避险“六大系统”
主讲 宁尚根
全国煤矿生产能力高级核查员 国家注册安全工程师、安全评价师 中国矿业大学特聘安全教育培训客座教授 国家煤炭工业协会培训中心特聘高级培训师 国家安全生产监督管理总局培训中心特聘专家
2、系统的AQ标准 定义
❖主机 host 主要用来接收监测信号、报警判别、数据统计
及处理、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、 控制打印输出、与管理网络联接等。 ❖传输接口 transmission interface
接收分站发送的信号，并送主机处理；接收主 机信号、并送相应分站；控制分站的发送与接收， 多路复用信号的调制与解调，并具有系统自检等功 能。
3.1 射频识别技术
❖ 组成：射频识别系统主要由Tag(标签)、读写器、天 线等组成。 (1) 电子标签( T ag ) : 又称智能标签或称射频卡; (2) 读写器( Reader ) : 有时也被称为阅读器、通讯 器或称为读出装置, 用以产生发射无线电射频信号 并通过天线接收由电子标签反射回的无线电射频信 号, 经处理后获取标签数据信息, 有时还可以写入标 签信息的设备, 可设计为手持式或固定式; (3) 天线( Antenna) : 在标签和阅读器间传递射频信 号。
❖煤矿井下作业人员管理系统 management system for the underground personnel in a coal mine
监测井下人员位置，具有携卡人员出/入井时刻、 重点区域出/入时刻、限制区域出/入时刻、工作时 间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线 等监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等 功能。
直扩通信速率可达 2M，8M，11M。 （3）安全性好
没有授权的用户不知道扩展原始信号的扩频因子，所以 他们无法解码。 （4）抗多径干扰
多方向的反射信号对无线通讯的影响很大，尤其是2.4G 微波频段。这些折射波到达接收端的时间不同而形成多径 干扰。
煤矿井下安全避险 “六大系统”之
人员定位系统
1，概述
煤矿安全普遍存在着以下隐患: 1）井上管理人员不能及时与井下工作人员 进行即时通信, 2）不能实时掌握井下人员的分布及作业情 况, 难以进行人员的精确定位。
1.1 六大系统建设要求
2010年5月19-20日，国家安全监管总局、国家煤 矿安监局在山西省潞安矿业（集团）公司召开全国 煤矿坚决遏制重特大事故、推广井下救生舱等避险 设施现场会。国家安全监管总局副局长、国家煤矿 安监局局长赵铁锤出席会议并讲话，并强调要推进 煤矿井下救生舱等避险设施建设，建立完善煤矿监
3.1 射频识别技术
❖ RFID 有以下特点: (1)操作简单方便, 可以实现高速移动目标的识别。 (2)无硬件接触, 避免了因机械接触而产生的各种故障, 使 用寿命长。 (3)射频识别卡完全密封, 具有良好的防水、防尘、防污损、 防磁、防静电性能, 适合在井下恶劣环境中工作。 (4)对无线传输的数据都经过随机序列的加密, 并有完善、 保密的通信协议。 (5)通信协议具有防碰撞机制, 可实现同时对多个移动目标 进行识别。 (6)信号的穿透能力强(可穿透墙壁、路面、衣物、人等), 数据传输量小, 抗干扰能力强, 感应灵敏, 易于维护和操作。
3.2 2.4G无线通讯技术
煤矿井下使用的人员管理系统无线通讯频率 采用最多的是2.4GHz。属于微波频段。 2.4GHz微波的主要特点是：
传播距离远 数据传输速率高 超功耗低 传播路径主要为反射方式 存在多径效应 电波穿透力较差
3.2 2.4G直序扩频技术
性能更优越的无线通讯技术： 2.4G直序扩频无线技术
4、 人员管理系统网络结构
网络结构主要有三种： （1）总线式电缆独立组网结构 （2）总线式光纤专网组网结构 （3）工业以太环网组网结构
4.1总线式电缆独立组网结构
测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水
施救和通信联络系统等安全避险“六大系统”，提 高煤矿安全保障能力。
1.2系统建设作用和意义
❖实时掌握每个人员在井下的位置及活动轨迹 ❖紧急情况下的双向呼叫 ❖实现依据井下作业位置和实践的严格考勤
❖灾变情况下能根据井下人员位置准确施救 ❖提升企业管理水平
2、系统的AQ标准定义
采用直序扩频无线的技术： WiFi通讯：主要用于无线以太网 Zigbee通讯：主要用于无线传感器网络 专用通讯芯片技术：使用于各种特殊应用
3.2 源自文库.4G直序扩频技术
❖技术原理
直接序列扩频（DSSS）是直接利用具有高码率的 扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的 频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解码， 把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息 。
3、系统的通用技术介绍
系统采用的无线通信技术： 1、射频识别技术 2、2.4G无线通讯技术 3、2.4G直序扩频通讯技术
3.1 射频识别技术
射频识别技术：
❖定义：RFID (射频识别)是20世纪90年代兴起的 一种非接触式的新型自动识别技术, 它利用无线 传输方式进行双向数据通信, 进而达到自动识别 并交换信息。
扩1
11000100110 解11000100110
1
频0
00110010110 扩00110010110
0
3.2 2.4G直序扩频技术
在发射信号前引入相应的伪随机扩频码的过程称 为扩频处理；在接收时从信号中移去扩频码，恢复 原始数据的过程称为解扩。
3.2 2.4G直序扩频技术
技术特点：
（1）抗干扰性强 因为干扰信号不带有扩频因子，所以被过滤掉。只有包
2、系统的AQ标准 定义
❖位置监测分站 location monitoring substation 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。
❖识别卡 identification card 由下井人员携带，保存有约定格式的电子数据，
当进入位置监测分站的识别范围时，将用于人员识 别的数据发送给分站。
国家安全生产监督管理总局培训中心
煤矿井下安全避险“六大系统” 技术建设与完善管理培训班
煤矿井下安全避险“六大系统”
主讲 宁尚根
全国煤矿生产能力高级核查员 国家注册安全工程师、安全评价师 中国矿业大学特聘安全教育培训客座教授 国家煤炭工业协会培训中心特聘高级培训师 国家安全生产监督管理总局培训中心特聘专家
2、系统的AQ标准 定义
❖主机 host 主要用来接收监测信号、报警判别、数据统计
及处理、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、 控制打印输出、与管理网络联接等。 ❖传输接口 transmission interface
接收分站发送的信号，并送主机处理；接收主 机信号、并送相应分站；控制分站的发送与接收， 多路复用信号的调制与解调，并具有系统自检等功 能。
3.1 射频识别技术
❖ 组成：射频识别系统主要由Tag(标签)、读写器、天 线等组成。 (1) 电子标签( T ag ) : 又称智能标签或称射频卡; (2) 读写器( Reader ) : 有时也被称为阅读器、通讯 器或称为读出装置, 用以产生发射无线电射频信号 并通过天线接收由电子标签反射回的无线电射频信 号, 经处理后获取标签数据信息, 有时还可以写入标 签信息的设备, 可设计为手持式或固定式; (3) 天线( Antenna) : 在标签和阅读器间传递射频信 号。
❖煤矿井下作业人员管理系统 management system for the underground personnel in a coal mine
监测井下人员位置，具有携卡人员出/入井时刻、 重点区域出/入时刻、限制区域出/入时刻、工作时 间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线 等监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等 功能。