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基于RFI D技术的井下人员实时管理系统
2019-04-19  出处:煤客网  煤客新闻网  煤矿网  来源:网络   人气:0   

共同支撑着整个系统的运行;硬件系统由井下分站设备、天线、Tag、数据传输接口和地面设备组成,用于完成信息采集和识别,从而实现预设的系统功能和信息化管理目标。
(1)井下分站设备。井下分站设备由信息采集处理板、信息传输处理板、隔爆电源、备用电池、汉字液晶显示模块、嵌入式软件,以及矿用阻燃电源电缆、矿用阻燃双绞线通信电缆、接线盒等组成。信息处理采集主板是完成对分站区域内的Tag信息的采集、处理;信息传输处理板是将RS232信号转换为RS485信号和自动存储监测数据,传输距离10 km,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2h的供电电源;矿用阻燃电源电缆是为分站提供工作电源;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总线方式;汉字液晶显示模块主要显示人员编码和时钟功能,可用遥控器查询记录。其组成如图1。

(2)天线。实现与Tag之间的数据通信。
(3) Tag. Tag镶嵌在安全帽上,安全帽是半球形。一般的,当RFI D Tag天线结构发生弯曲时,天线的方向系数与输入阻抗都会改变,相应地,RFI D系统的工作距离必定产生变化。经过仿真处理和实验证明,镶嵌在安全帽上的Tag天线发生的弯曲对系统的性能影响可以忽略不计。
Tag平时处于睡眠状态,当Tag进入系统工作区时,天线能接收到特定的电磁波,线圈就会产生感应电流。再经过整流电路,就会激活电路上的微型开关,给Tag供电。从而Tag发送出的自身的信息被Reade:读取并解码后送至数据交换、管理系统处理。
(4)数传接口。主要由电源板、信号转换板及安全栓组成,完成通讯信号的转换和本安与非本安运行环境的隔离。
(5)地面设备。地面人员监测管理部分由数据通信接口、HUB、监控计算机、管理计算机、服务器、UPS电源、打印机、网络终端、防雷设备等组成。
监控计算机(含人员监测管理软件)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。
管理计算机主要是完成人员和机车信息资料的录入,分类存入计算机以备随时检索使用;对原始数据进行统计并输出各种文字和文字报表;通过对原始数据及图像进行多条件复合查询并汇总;进行标识卡的发行、回收、挂失、恢复操作;对系统进行各种初始设置等功能门
网络服务器完成整个管理系统局域网络的管理及作为数据库服务器进行原始数据及图像的存储、备份工作。
网络服务器、管理计算机、监控计算机、巷道各分站通过星形及总线形的混合网络拓扑结构连接而成,是一个具有实时数据监视及采集、图像监视及采集、数据统计、信息检索等多项功能的计算机综合管理系统。其中包括由采用星型结构连接在一起的井下分站为主而构成的井下管理系统;由通过集线器连接的服务器、管理计算机、报表打印机组成的上端管理系统;由通过数据通道与图像信息通道与网络连接在一起的以监控计算机为主,视频采集设备为辅的多媒体信息系统。
3 .3系统的网络结构图
井下人员实时管理系统的网络结构图如图2所示。

4人员定位管理软件
人员定位管理软件实现对井下人员的跟踪定位信息的采集、分析处理、实时显示、数据库存储、报表打印等功能。软件是采用Microsoft的Visual C ++6 .0开发的集数据采集与信息处理的综合管理系统。本系统是以SQL Server 2000数据库为主的C/S模式开发而成的,共有操作员登录、实时显示、数据查询、数据统计、个人编码器管理、人员活动轨迹、系统维护7个模块,如图3所示。

(1)登录模块。登录模块主要完成开机后操作员的密码及权限输入,人员权限情况的校验等功能,操作方法采用手工输入。
(2)实时显示模块。矿井人员位置信息通过井下人员跟踪定位基站发送到地面监控主机后,由软件进行实时分析处理在电子地图上实时显示当前井下各巷道人员分布情况和机车分布情况,并且对人员井下活动轨迹进行纪录,实现对井下人员活动路线、滞留时间及目前所处位置的管理。
(3)数据查询模块。数据查询模块主要完成通过各种条件对原始数据进行检索并汇总的功能。主要实现:查询井下人员的动态分布情况和数量;查询任一井下人员当前位置和指定时间所处的位置;查询任一指定位置的人员情况,并进行实时跟踪显示;查询人员考勤记录查询;全矿数据查询。
(4)数据统计模块。数据统计模块主要是根据巷道

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