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)是計算機技術(shù)、RFID有源無線射頻識別技術(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)在井下高速移動目標(biāo)識別應(yīng)用上取得良好的效果。

KJ237型礦井人員管理系統(tǒng)是通過在煤礦井口、井下巷道和重要工作地點設(shè)置讀卡分站和動態(tài)目標(biāo)識別器，并為井下作業(yè)人員或其它移動物體配備標(biāo)識卡，通過對標(biāo)識卡信息進(jìn)行非接觸式讀取的方式，實現(xiàn)對人、車、物在不同狀態(tài)（移動、靜止）下的自動識別，從而實現(xiàn)煤礦井下移動目標(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)后施救搶險工作提供強有力的手段。

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

直接序列擴(kuò)頻（DSSS）無線通訊技術(shù)

什么是直序擴(kuò)頻
直序擴(kuò)頻使用偽隨機碼（PN Code）對信息比特進(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，因此發(fā)射信號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)無線通信解調(diào)方式的根本不同。在接收端，接收信號經(jīng)過放大混頻后，經(jīng)過與發(fā)射端相同且同步的PN碼進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，把擴(kuò)頻信號恢復(fù)出窄帶信號，再對窄帶信號進(jìn)行相干解調(diào)解出原始信息序列。
用11位碼長的擴(kuò)頻碼來說，直接序列擴(kuò)頻與解擴(kuò)的過程簡單說就是，如果采用的信源發(fā)出“1”，則擴(kuò)頻調(diào)制為一個序列單元，如“11100010010”；信 源發(fā)出“0”，則擴(kuò)頻調(diào)制為一個反相的序列單元，如與上面對應(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)頻無線通訊的優(yōu)點
◆ 抗干擾能力強
擴(kuò)頻解調(diào)器實際上是一個相關(guān)器，擴(kuò)頻信號通過相關(guān)器后能有效的恢復(fù)，干擾信號(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，對變頻器的大功率電磁輻射源有很強的抗干擾能力。
◆ 具有強的抗多徑干擾能力
無線電波在傳播的過程中，除了直接到達(dá)接收天線的直射信號外，還會有各種反射體(如大氣對流層、建筑物、高山、樹木、水面、地面)等引起的反射和折射信號被接收天線接收。尤其在煤礦井下，環(huán)境條件復(fù)雜，反射體多。反射和折射信號的傳播時間比直射信號長，它對直射信號產(chǎn)生的干擾稱為多徑干擾。多徑干擾會造成通信系統(tǒng)的嚴(yán)重衰落甚至無法工作。由擴(kuò)頻序列的自相關(guān)函數(shù)的特性知道，當(dāng)兩個接收信號序列相對時間超過碼元寬度時，相關(guān)器輸出只為碼長的倒數(shù)，故被很大程度的抑制掉。
◆ 保密性好，抗截獲能力強
由于信息信號經(jīng)過擴(kuò)頻調(diào)制后頻譜被大大擴(kuò)展，使信號的功率譜密度大大降低, 接收端接收到的信號譜密度比接收機噪聲低，即信號完全淹沒在噪聲中，也就不容易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步檢測出信號就更難，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




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

? 采用16位微處理器以及250kbps無線通訊速率，確保能捕獲最高移動速度達(dá)120km/小時的移動目標(biāo)和200人同時通過不漏卡

? 對井下人員實現(xiàn)實時非接觸式位置監(jiān)測，人員通行無阻礙

? 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，通過增設(shè)精確定位識別器，可實現(xiàn)15m精確定位

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

? 客戶端同時支持B/S和C/S結(jié)構(gòu)，操作簡便易學(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、行動路線跟蹤查詢、多人行動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，自動生成各種報表。

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

? 獨有識別器顯示功能，可就地顯示最近九個卡號以及累計通過人數(shù)

? 動態(tài)目標(biāo)識別器及讀卡分站具有“黑匣子”數(shù)據(jù)存儲功能，通訊中斷時數(shù)據(jù)不丟失

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

? 人員標(biāo)識卡采用獨特的睡眠喚醒技術(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告警及卡欠壓狀況統(tǒng)計等功能

? 無線發(fā)射功率約為小靈通手機的千分之一，對人體沒有電磁輻射傷害

? 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

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