KJ237型礦井人員定位管理系統(tǒng)

系統(tǒng)概述

KJ237型礦井人員管理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、RFID有源無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等多學(xué)科綜合應(yīng)用的高科技信息化產(chǎn)品。該系統(tǒng)由蘇州新導(dǎo)科技自主研發(fā)，采用目前最先進(jìn)的2.4G直序擴(kuò)頻（DSSS：Direct Sequence Spread Spectrum）無(wú)線通訊技術(shù)，通訊速率達(dá)到250kbps，支持全雙工雙向通訊，具有很強(qiáng)的抗干擾和抗多徑效應(yīng)能力，徹底解決了煤礦井下遠(yuǎn)距離、超低功耗、高速數(shù)據(jù)通訊傳輸?shù)碾y題。該技術(shù)在井下高速移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別應(yīng)用上取得良好的效果。

KJ237型礦井人員管理系統(tǒng)是通過(guò)在煤礦井口、井下巷道和重要工作地點(diǎn)設(shè)置讀卡分站和動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別器，并為井下作業(yè)人員或其它移動(dòng)物體配備標(biāo)識(shí)卡，通過(guò)對(duì)標(biāo)識(shí)卡信息進(jìn)行非接觸式讀取的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車、物在不同狀態(tài)（移動(dòng)、靜止）下的自動(dòng)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)煤礦井下移動(dòng)目標(biāo)的定位、考勤等信息化管理。該系統(tǒng)還具有人員緊急求助呼救和地面呼叫、緊急通知等功能，為災(zāi)前應(yīng)急通知和災(zāi)后施救搶險(xiǎn)工作提供強(qiáng)有力的手段。

該系統(tǒng)可與KJ73N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)共用平臺(tái)，因此地面監(jiān)控中心設(shè)備以及主通訊線路無(wú)須重復(fù)投資，節(jié)省項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用。

直接序列擴(kuò)頻（DSSS）無(wú)線通訊技術(shù)

什么是直序擴(kuò)頻
直序擴(kuò)頻使用偽隨機(jī)碼（PN Code）對(duì)信息比特進(jìn)行模2加得到擴(kuò)頻序列，然后擴(kuò)頻序列去調(diào)制載波發(fā)射。由于PN碼往往比較長(zhǎng)，因此發(fā)射信號(hào)在比較低的功率上可以占用很寬的功率譜，即寬帶低信噪比傳輸。
直序擴(kuò)頻系統(tǒng)的解擴(kuò)采用相關(guān)解擴(kuò)，這是它與常規(guī)無(wú)線通信解調(diào)方式的根本不同。在接收端，接收信號(hào)經(jīng)過(guò)放大混頻后，經(jīng)過(guò)與發(fā)射端相同且同步的PN碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，把擴(kuò)頻信號(hào)恢復(fù)出窄帶信號(hào)，再對(duì)窄帶信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)解出原始信息序列。
用11位碼長(zhǎng)的擴(kuò)頻碼來(lái)說(shuō)，直接序列擴(kuò)頻與解擴(kuò)的過(guò)程簡(jiǎn)單說(shuō)就是，如果采用的信源發(fā)出“1”，則擴(kuò)頻調(diào)制為一個(gè)序列單元，如“11100010010”；信 源發(fā)出“0”，則擴(kuò)頻調(diào)制為一個(gè)反相的序列單元，如與上面對(duì)應(yīng)的反相序列“00011101101”。在接收端，收到序列“11100010010”則恢復(fù)為“1”，收到序列“00011101101”則恢復(fù)為“0”。




直序擴(kuò)頻無(wú)線通訊的優(yōu)點(diǎn)
◆ 抗干擾能力強(qiáng)
擴(kuò)頻解調(diào)器實(shí)際上是一個(gè)相關(guān)器，擴(kuò)頻信號(hào)通過(guò)相關(guān)器后能有效的恢復(fù)，干擾信號(hào)(包括瞄準(zhǔn)性干擾和寬帶干擾)，由于與本地PN碼不相關(guān)而被相關(guān)器抑制掉。如上圖所示。在井下應(yīng)用中，對(duì)變頻器的大功率電磁輻射源有很強(qiáng)的抗干擾能力。
◆ 具有強(qiáng)的抗多徑干擾能力
無(wú)線電波在傳播的過(guò)程中，除了直接到達(dá)接收天線的直射信號(hào)外，還會(huì)有各種反射體(如大氣對(duì)流層、建筑物、高山、樹木、水面、地面)等引起的反射和折射信號(hào)被接收天線接收。尤其在煤礦井下，環(huán)境條件復(fù)雜，反射體多。反射和折射信號(hào)的傳播時(shí)間比直射信號(hào)長(zhǎng)，它對(duì)直射信號(hào)產(chǎn)生的干擾稱為多徑干擾。多徑干擾會(huì)造成通信系統(tǒng)的嚴(yán)重衰落甚至無(wú)法工作。由擴(kuò)頻序列的自相關(guān)函數(shù)的特性知道，當(dāng)兩個(gè)接收信號(hào)序列相對(duì)時(shí)間超過(guò)碼元寬度時(shí)，相關(guān)器輸出只為碼長(zhǎng)的倒數(shù)，故被很大程度的抑制掉。
◆ 保密性好，抗截獲能力強(qiáng)
由于信息信號(hào)經(jīng)過(guò)擴(kuò)頻調(diào)制后頻譜被大大擴(kuò)展，使信號(hào)的功率譜密度大大降低, 接收端接收到的信號(hào)譜密度比接收機(jī)噪聲低，即信號(hào)完全淹沒(méi)在噪聲中，也就不容易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)就更難，所以有非常高的隱蔽性，非常適合保密通信。

系統(tǒng)功能及特點(diǎn)




? 先進(jìn)的2.4G直序擴(kuò)頻無(wú)線通訊技術(shù)，具有極強(qiáng)的抗干擾和抗多徑效應(yīng)能力

? 采用16位微處理器以及250kbps無(wú)線通訊速率，確保能捕獲最高移動(dòng)速度達(dá)120km/小時(shí)的移動(dòng)目標(biāo)和200人同時(shí)通過(guò)不漏卡

? 對(duì)井下人員實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)非接觸式位置監(jiān)測(cè)，人員通行無(wú)阻礙

? 標(biāo)示卡具有多種規(guī)格可選，支持各種佩戴方式，支持雙向通訊功能，持卡人可呼叫監(jiān)控中心、監(jiān)控中心可呼叫井下人員、通知緊急撤離等功能。

? 緊急情況下支持避災(zāi)線路指引等功能

? 支持?jǐn)U展精確定位功能，通過(guò)增設(shè)精確定位識(shí)別器，可實(shí)現(xiàn)15m精確定位

? 具有井口LED大屏幕唯一性檢卡顯示功能，可實(shí)時(shí)顯示下井人員卡號(hào)、單位和班次信息等

? 客戶端同時(shí)支持B/S和C/S結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)便易學(xué)，方便相關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)查詢信息，支持觸摸屏方式員工自助查詢

? 具有人員考勤、行動(dòng)路線跟蹤查詢、多人行動(dòng)軌跡矢量圖軌跡回放、安監(jiān)人員巡更管理以及井下人員數(shù)量、分布情況查詢等功能，自動(dòng)生成各種報(bào)表。

? 豐富的報(bào)警設(shè)置功能，可根據(jù)下井人數(shù)、出入時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、地點(diǎn)及停留時(shí)間等條件設(shè)置告警

? 獨(dú)有識(shí)別器顯示功能，可就地顯示最近九個(gè)卡號(hào)以及累計(jì)通過(guò)人數(shù)

? 動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別器及讀卡分站具有“黑匣子”數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，通訊中斷時(shí)數(shù)據(jù)不丟失

? 系統(tǒng)能方便實(shí)現(xiàn)識(shí)別范圍的調(diào)整，識(shí)別距離0-100米可調(diào)

? 人員標(biāo)識(shí)卡采用獨(dú)特的睡眠喚醒技術(shù)達(dá)到超低能耗，電池可連續(xù)使用3年以上，且具有電池欠壓提前自動(dòng)告警及卡欠壓狀況統(tǒng)計(jì)等功能

? 無(wú)線發(fā)射功率約為小靈通手機(jī)的千分之一，對(duì)人體沒(méi)有電磁輻射傷害

? 支持多種井下組網(wǎng)方案，包括井下工業(yè)以太網(wǎng)、光纖或電纜總線等

? 讀卡分站不但可接識(shí)別器，也可連接傳感器，與安全監(jiān)控融為一體，節(jié)省投資

? 動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別器為全本質(zhì)安全型結(jié)構(gòu)，在井下安裝位置不受***