六枝矿无线通信及人员定位系统设计方案天地(常州) 自动化股份有限公司煤科总院常州自动化研究院目录矿用无线通信及人员定位系统 (3)1.1概述 (3)1.1.1天地（常州）自动化股份有限公司简介 (3)1.1.2无线通信及人员定位简介 (4)1.2 无线通信及人员定位系统介绍 (6)1.2.1 系统各产品使用环境条件 (6)1.2.2 系统组成及框图 (7)1.3系统主要功能 (12)1.3.1 调度功能 (12)1.3.2 用户（手机终端）功能 (17)1.3.3在线实时录音功能 (18)1.3.4 其他功能 (18)1.3.5 备用电源 (18)1.3.6实时监测功能 (19)1.3.7 查询功能 (20)1.3.8 安全保障功能 (23)1.3.9 统计考勤功能 (25)1.3.10 信息联网功能 (27)1.3.11系统运行状态提示（自诊断功能） (27)1.3.12 操作权限及操作日志 (27)1.4工作原理及主要技术参数 (28)1.4.1 工作原理 (28)1.4.2 主要技术参数 (28)1.5技术方案设计 (30)1.5.1 基站的无线信号覆盖设计 (30)1.5.2 系统设备的设计规程 (34)1.5.3 系统设备配置说明 (35)矿用无线通信及人员定位系统1.1概述1.1.1天地（常州）自动化股份有限公司简介天地（常州）自动化股份有限公司（煤炭科学研究总院常州自动化研究院）专业从事煤矿安全生产监测监控、生产过程自动化和通信产品的研发、生产、销售和服务，是集科研开发、工程设计、加工制造、系统集成和工程安装、服务于一体的科技实体。
天地（常州）下设监控研究所、通信研究所、电气研究所、营销中心和产业中心、质保中心等部门。
现有职工400余人，其中科研技术人员340多名，研究员及高级工程师61名，工程师78名，专业覆盖了有线通信、无线通信、计算机通信、计算机软件与网络技术、工业自动化、电子技术、测量仪表、传感技术、机械设计等煤矿自动化和通信所涉及的主要领域，专业配置齐全、合理。
天地（常州）为保证科研水平、产品质量，还建有监控、通信、光纤、传动、传感器和环境条件等实验室，从美国、德国等引进具有国际先进水平的设备，并于1998年通过了ISO 9001质量管理体系的认证，于2002年1月，通过GB/T9001－2000（idt ISO9001－2000）换版认证。
天地（常州）始终以煤矿自动化、通信为专业方向，在煤矿高新技术领域研制开发了全矿井综合自动化系统、矿井安全生产监测系统、矿井人员安全监测系统、矿井有线/无线通信系统、胶带运输监控系统、光纤工业电视系统以及矿用传感器等218项科研成果，其中33项获国家、省部级科技进步奖，并创下了数个国内第一：国内第一个采用微机技术开发成功并推广应用煤矿安全生产监控系统；国内第一个采用微机技术开发成功并推广应用煤矿胶带输送机监控系统；国内第一个采用光纤传输技术开发成功并推广应用井下工业电视监视系统；国内第一个采用RFID技术开发成功并推广应用井下人员安全监测系统；国内第一个提出并成功实施全矿井综合自动化系统；国内第一个将工业以太环网技术应用于煤矿井下；国内第一个将GEPON（千兆无源光纤以太网）应用于煤矿井下；国内第一个将CDMA 技术应用于煤矿井下。
天地（常州）将大部分科研成果转化成了具有先进性、实用性和成套性的系列产品，为我国煤矿的自动化、数字化建设提供了一批具有国际同期先进水平、国内领先的高新技术产品和成套技术装备。
天地（常州）的产品已遍布全国20多个省(市)自治区，并已出口到印度、土耳其、孟加拉等国家。
天地（常州）的产品在保持煤炭行业市场占有率很高的同时，也向煤炭行业外的市场辐射，已涉及港口、电力、建材、冶金、粮食等行业，并已取得良好的业绩。
1.1.2无线通信及人员定位简介矿用无线通信及人员管理系统由进口先进无线系列产品经过安全设计改造，符合国家煤矿安全认证要求。
系统保留了原系统的一切功能，并在此基础上增加了语音传输、人员定位等功能。
亦可根据用户的实际需要灵活配置，它的推广应用将使煤矿通信走上新的台阶。
矿用无线通信及人员管理系统以光纤网络为骨干(接入现有工业环网或独立组网)，同时采用SHDSL技术（双绞线传输以太网信号）连接基站；以无线网络为延伸，在煤矿井下设立若干基站，通过无线通信手段，为实现人员的语音通讯、人员监测、数字化视频监控及环境监测等提供了一个共用的平台；也为实现生产调度、应急救援与安全监控与督察提供了良好的应用基础。
矿用人员安全监测系统是我公司自主研发、国内首先采用RFID技术实现井下人员定位功能的系统。
从2002年正式在矿安装、运行，八年以来已在全国各大矿务局、煤矿成功推广运用1000多套。
煤矿井下地质条件复杂，作业人员流动性大，一旦发生事故，就无法确切知道他们所处的位置，给救灾工作带来极大的困难。
矿用人员安全监测系统的功能就在于：让我们能借助它实时了解井下人员及机车的流动情况、了解当前井下人员的准确数量及分布情况，查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域，查询任一指定人员本日或指定日期的活动踪迹。
另外，作为下井人员考勤系统，统计与考核下井人员的出勤情况，可以对任一日期或指定日期段、任一指定月份，对下井人员进行下井次数、下井时间、下井班次等进行分类统计，产生人员考勤的日报表、月报表，便于考核，并能打印相关报表。
可用来规范人员的活动，防止缺岗、串岗、迟到和早退，提高矿井生产效率，有效防止只考勤不下井或下井不考勤的情况，确保考勤统计数量与井下作业人员的数量完全一致。
当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的数据，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。
矿用人员安全监测系统符合《煤矿安全规程》（2007年版）、AQ6210-2007《煤矿井下作业人员位置监测与管理系统通用技术条件》和AQ1048-2007《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》，系统取得MA安全证书，产品取得安全标志证书及防爆合格证。
1.2 无线通信及人员定位系统介绍矿用无线通信系统是天地（常州）自动化股份有限公司（煤科总院常州自动化研究院）最新研制的矿用移动通讯系统，在企业内部通过无线通讯方式实现语音和数据呼叫，适用于大中型煤矿以及相类似的产业部门。
该系统采用标准工业以太网结构，TCP/IP协议，WiFi协议，能够实现矿区井上与井下系统的语音、数据、图像传输，开创了矿井无线移动通信的新局面。
1.2.1 系统各产品使用环境条件1.2.1.1 系统中用于机房、调度室的设备，应在下列环境条件下正常工作：a）环境温度：15℃～30℃；b）相对湿度：40%～70%；c）温度变化率：小于10℃/h，且不得结露；d）大气压力：80KPa～106KPa；e）GB/T 2887 规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。
1.2.1.2 除有关标准另有规定外，系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作：a）环境温度：0℃～40℃；b）平均相对湿度：不在于95%（+25℃）；c）大气压力：80KPa～106KPa；d) 有煤尘瓦斯爆炸混合物但无破坏绝缘的腐蚀性气体场合。
1.2.2 系统组成及框图KT130型矿用无线通信系统由SIP软交换系统、地面环网接入器、矿用环网接入器、矿用本安KJJ61A型接口、矿用本安型KTW139/A基站、矿用本安KTW140/A型WIFI手机、矿用摄像头及其它配套设备所组成。
系统组成框图如下：图1 系统框图1.地面语音服务器是系统的软交换中心，采用IP语音通信，同时支持语音通信，实现在一个网络上传递语音和数据。
集成全套的语音、数据、互联网服务和多种整合通信功能，满足矿方的调度通信要求，并能适应未来的发展。
主机支持多种信令，包括：七号、PRI、一号；IP协议支持SIP协议和H.323协议，并具备多种接口，包括：FXS模拟用户线接口、FXO模拟外线接口、IP 电话接口、E1数字中继等。
主要技术指标：a) 系统用户容量: 362路模拟用户，160路IP用户(SIP和H323)；b) 系统中继容量: 16个E1中继接口/255路IP中继/128线环路中继。
2.矿用本安型KTW139/A无线基站无线网络的接入点，是无线收发单元，它是从用户到网络以及从网络到用户之间的通信传输站。
通过双绞线与矿用DSL接口连接或直接与矿用环网接入器连接，由KDW16A电源或KDW65电源馈电。
根据不同的使用环境，可配置不同增益值及方向的天线。
主要技术指标：a)三个10/100-baseTX RJ45以太网口, 最大开路电压（峰峰值）：7Vpp；b)DSL线路输出电压VP-P：5V；c)天线频率范围：2400～2483MHz；d)最大发射功率：18dBm±8dBm；e)接收灵敏度：≤-70dBm@11Mbps；f)数据调制方式：802.11b:DSSS；802.11g:OFDM；g) 工作电压：18V。
3.矿用本安型KTW140B手机本安手机是无线通信系统的终端设备。
完成话音或数据信号与无线信号之间的转换，与基站间构成无线链路，实现无线移动通信。
a) 工作频率：WIFI（802.11b/g）；b) 工作电压：3.7V(由电池组供电，内串保护电阻)；c) 射频输出功率: 15dBm±5Bm；d) 接收灵敏度: ≤-60dBm（PER<10%，11Mbps）；4、数据监测站KJF90KJF90.1型监测站处理器是以微处理器为核心的智能化矿用电子设备，结合目前最先进的无线电通信技术，通过KJF80.2A无线接收器对无线编码发射器发出的无线编码信号进行接收处理，可检测出井下人员及机车等动目标的位置、编码等信息，并可提供开关量信号输出和串行数据信号输出，是KJ69J型矿用人员安全监测系统的主要组成设备，完成对动目标的监测功能。
该监测站为矿用本质安全型。
KJF90监测分站在系统传输信道出现故障时可以保存人员轨迹信息，当传输信道恢复正常时监测分站的信息能传送到监测主机，保证人员信息存储不间断。
监测分站示意图数据监测站模拟接线图主要技术参数:工作电压：15V工作电流：KJF80.1不大于100mAKJF80.2A不大于75mA井下无线接收距离：不小于30m(最大可达100m)接口信号:a)开关量输出信号○1电压型，负载接拉地流2mA时，电压不低于9V；○2触点输出（常开或常闭）b)主通讯接口信号：RS-485防爆型式：矿用本质安全型。
5、本安电源KDW16A为井下数据监测站供电，其后备电池可保证在交流电停电情况下，数据监测站可连续工作4小时以上。
技术参数：输入：AC127V、220V、380V或660V。