北京永能科技井下人员定位系统.docx

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1、KJ212井下人员管理及紧急搜救系统工程设计安装手册版本号：V3.0.版权所有目录一、系统简介4概述4系统图5连接示意5系统构成主要设备6二、系统设计8准备阶段8步骤8注意事项8设计阶段8步骤8注意事项9三、安装10安装准备10安装步骤11注意事项12四、系统调试13检查网络IP13调试采集器工作状态13标识卡的测试14五、主要构成产品介绍17KJJ108光纤数据传输接口17EDS-405井上设备通讯箱18KDW-29本质安全型电源19KGE102-RX无线数据采集器20KGE102-TX标识卡23KJ212井下人员管理及紧急搜救系统是一个具有极大的灵活和扩展性的井下人员监测系统，其不但可用于

2、人员的监测，也可使用于车辆、设备等移动目标的位置监测。根据不同的矿山情况及具体要求，调整不同的产品可满足不同的需求。本手册用于指导KJ212井下人员管理及紧急搜救系统的设计，在矿井设计时应尽量按本手册要求进行，如有其他问题敬请参阅KJ212井下人员管理及紧急搜救系统 技术白皮书，或致电本公司工程维护热线010-51292806，我们将竭诚为您服务。一、系统简介概述KJ212井下人员管理及紧急搜救系统是由地面监控中心主计算机在系统软件支持下，通过KJJ108光纤数据传输接口（或直接接入EDS405光电转换接口）和沿巷道铺设的通讯光/电缆，定时对井下固定安装的KGE102-RX无线数据采集器进行数

3、据巡检和信息采集，KGE102-RX无线数据采集器将自动采集有效识别距离内的KGE102-TX标识卡的信息，并根据软件系统指令，通过传输网络将KGE102-TX标识卡的信息、采集时间等相关数据传送至地面中心站。以井下固定安装的KGE102-RX无线数据采集器为定位点，经分析处理后，即可将井下人员（也可用于井下机车等移动目标）的动态分布在主计算机系统软件界面中得以实时反映，从而实现井下人员状态在井上可视化管理的目的。系统图本系统分为地面和井下两部分，地面设备可包括：中心控制计算机、EDS405光电转换接口及软件系统、控制大屏幕、连接线组成，井下设备由KJJ108光纤数据传输接口、KGE102-R

4、X无线数据采集器、KDW29基地电源、连接光/电缆及KGE102-TX标识卡等组成，如图：连接示意A. KJJ108光纤数据传输接口相互间用光纤相连；与井下的KGE102-RX无线数据采集器以RS485总线方式连接；B. KGE102-RX无线数据采集器通过RS485通讯总线与KJJ108光纤数据传输接口相连；C. KGE102-RX无线数据采集器的电源由本质安全型KDW29基地电源提供，每个KDW29基地电源可供直径1公里范围内的3-4个KGE102-RX无线数据采集器正常工作。KJ212系统连线示意图系统构成主要设备地面部分编号名称型号配置备注1中心控制计算机P4 3.0G/512M/80

5、G以上WINDOWS2000以上建议使用WINDOWS XP系统2LED显示屏建议使用同步传输系统3井上通讯箱EDS405EDS405-A/BEDS405-A光接口EDS405-B电接口4应用软件KJJ2125UPS电源额定容量（KVA）:1输出电压（V）:220 - 240APC、山特 6本质安全型电源KDW29当使用EDS405-B时必须使用（亦可采取自井下反供的方式供电）传输部分编号名称型号配置备注1光纤传输接口KJJ108 A/B2个光纤接口，4个RS485接口，3个RJ45接口。KJJ108 A单模KJJ108 B多模2光缆单模/多模 建议使用16芯以上3电缆MHYVRP 147/0

6、.43如单独供电也可采用MHYVRP 127/0.43无线数据采集部分编号名称型号配置备注1无线数据采集器KGE102-RX2.4G无线接收 2本质安全型电源KDW29输入127v，输出12v传输部分的每路配置一个，并且每个电源可以为不大于4个无线数据采集器供电无线数据发送部分编号名称型号配置备注1标识卡KGE102-TX每个监测目标配置一个二、系统设计准备阶段步骤A. 收集所要设计的煤矿的相关矿图，如矿井通风图、采掘图、电气布置图等，但最少应有通风图。如有电子版矿图更佳。B. 应了解客户的基本需求，如需要定位的采面、掘面、井下设施等基本情况，所需定位的精度等，是否需要全覆盖。有必要时进行现场

7、勘查。C. 进一步与客户沟通，确定所需控制区域及项目预算情况。注意事项矿图的准确性：煤矿开采每天都在进行，矿井也时刻在变化中，煤矿开采的实际进度可能与图纸表示的有较大差异，应尽量使用最新的图纸，通风图一般是矿井的基本图纸，这类图纸一般不会有太大的变化。设计阶段步骤A. 根据客户需求及巷道、采面、掘面等具体情况确定应控制的区域，并在矿图上标注出来。B. 按所需控制区域的不同，按每一控制区域对应一个采集器的原则，确定数据采集器位置及数量，并在矿图上标注出来。C. 根据采集器数量及位置、传输距离等确定数据传输方式及其系统架构，具体方案可参见KJ212井下人员管理及紧急搜救系统技术白皮书 第四章 典型

8、应用及工作模式，如采取方案一、二这两种形式，为尽可能使每条RS485的负载和传输距离均等，达到节省造价的目的，可以所需安装的KJJ108为圆心按照直径1.5-2公里画圆方式确定本KJJ108的实际安装位置，并在矿图上标注出来。D. 确定本安电源位置及其数量，原则上每台KDW29基地电源可供电距离不超过1KM，每台KDW29基地电源可供不超过4台串接的KGE102-RX无线数据采集器或1台KJJ108光纤数据传输接口，并在矿图上标注KDW29基地电源的位置。E. 统计无线数据采集器、光纤数据传输接口、本安电源等设备数量及矿用三通、四通等配件的数量，对照井下设计位置地图，大致估算布线走向及长度，线

9、缆的长度应多预估30%左右。F. 认真填写设备清单（见附件1），并制作设计方案、系统布置图。G. 与客户沟通，进行最终标定。注意事项控制区域的的设定：煤矿工作人员一般难于确认，控制区域一般包括采面、掘面、炸药库、变电室、仓库、停车场等相应位置，应尽量与矿上主管人员沟通，并征得其同意。设备的均衡：应尽量使每一台KJJ108光纤数据传输接口所串接的KGE102-RX无线数据采集器大致相同，或每一条总线上的KGE102-RX无线数据采集器大体相当。每条RS485数据传输总线上不超过8台数据采集器为宜。系统布置图的图标确定：KJJ108光纤数据传输接口为正方形符号，KGE102-RX无线数据采集器为圆

10、形符号，KDW29基地电源为三角形符号。三种符号内部标以阿拉伯数字确定序号。光缆用红色线条表示，电源线用黑色线条表示，信号线用蓝色线条表示，并在线上标注。设备的干扰：应尽量使KGE102-RX无线数据采集器与大型机电设备远离，保证距离在20米以上。RS485总线配挂时应离开高压电缆30公分以上。三、安装安装准备安装前务请核对订货产品清单（见附件1）。核对型号与数量是否正确。本设备清单包含了KJ212系统所涉及的全部产品，有部分设备可能因不同矿山的需要，而导致设计的不同，数量减少甚至没有。建议将本表单独输出，以检验所需设备是否完善。安装步骤A. 安装前的准备：i. 设备在下井前需进行测试，KGE

11、102-RX无线数据采集器与KJJ108光纤数据传输接口和PC相连接，用专用测试软件测试每一个KJJ108光纤数据传输接口、KGE102-RX无线数据采集器是否正常，并核对KGE102-RX无线数据采集器标识号与机身标识号一致。ii. 加入负载检查KDW29基地电源的电压波动是否在0.5V，如不正常应更换。iii. 随机选取系统布置图中KDW29基地电源的布置位置，现场测量接入的127V电压是否稳定，不大于5%的电压波动为正常。如电压低于-5%，应在完成安装后，检查设备是否正常工作，如不正常应减少每一个KDW29基地电源的负载数量，直至正常工作为止。B. 布线：根据该矿井设计方案和系统布置图，

12、确定布线走向及长度，确定KJJ108光纤数据传输接口、KGE102-RX无线数据采集器及KDW29基地电源的实际位置，并布线到位，每一个设备接入点应预留大约两米长线缆。i. 通讯数据线应避免干扰源为准则，与高压电缆的距离应大于30公分，光电缆注意摆放在相对安全的位置。ii. 井下光纤不得有半径小于30公分，大于90度的折弯，电缆不得有死结。C. 设备的安装： 接入设备应确保接线正确，不得将电源线和数据线发生混接。接线端子应连接牢固，避免虚接，压紧橡胶圈符合防爆规范。KGE102-RX无线数据采集器根据型号不同可能将使用到航空接头，航空接头应在下井前焊接好，保证线序正确、焊接牢固，做好防水工序。

13、井下KGE102-RX无线数据采集器应牢固悬挂，天线指向与巷道走向平齐，远离大型电机设备等干扰源。注意事项：井下所有设备应安装牢固，设备所需电源电压在接入设备之前必须先测量，符合要求后接入。D. 检查线路连接状况确认线路连接完好后，方可接通KDW29基地电源的127V交流电，进行系统通电。在井上控制主机运行系统软件，具体参见。注意事项：通电前必须进行全线路的巡检，检查系统整体线路是否有断接、破皮等现象，悬挂是否存在其他安全隐患，保证线路连接处线序正确，连接牢固。注意事项H. 为了保证读卡的准确率，标识卡最好固定于员工矿帽上。I. KJJ108光纤数据传输接口最好安置在井下有127V电缆及光纤线

14、路经过的地方。J. 在所约定安置KGE102-RX无线数据采集器的位置预留线长2米左右（为了操作方便）。K. 焊接航空接头时要包好数据通信线的屏蔽层。L. KGE102-RX无线数据采集器安装高度要适中（1.52米）。M. 管线敷设后应用500V的兆欧表测其对地绝缘电阻，应不小于20兆欧。N. 系统接地：中心控制室至接地体的工作接地应穿入固定的保护套管，工作接地与保护接地不能并接。四、系统调试检查网络IP 加电后，在WINDOWS“运行”当中输入设备的默认IP地址（默认为192.168.0.233或192.168.0.234）,用PING的形式来检查是否通畅，如图：调试采集器工作状态采集器读取

15、命令：%CMD01读头地址！此命令是给采集器发时钟读取命令标识卡的测试如何进行测试1 打开TCPUDP，把发卡器的航空插头插上。2 在TCPUDP下测试，如下图进行修改3、将需要测试好坏的卡放在上面，如下图五、主要构成产品介绍KJJ108光纤数据传输接口用途KJJ108光纤数据传输接口由工业仪太交换机和总线接口组成，可用于构建井下工业以太环网，实现地面主机与井下KGE102-RX无线数据采集器的数据通讯并发送控制命令。KJJ108光纤数据传输接口的防爆型式为矿用防爆兼本质安全型，其防爆标志为“ExibI”。KJJ108光纤数据传输接口的配接设备是井下KGE102-RX无线数据采集器、井上的ED

16、S405等。 本KJJ108光纤数据传输接口具有两个2个100M/1000M Base FX光纤端口，3个RJ485端口，四个RS-485端口其主要功能是：相互间互连可构成井下的光纤工业环网，接受所连接的KGE102-RX无线数据采集器的信息，实现TCP/IP转换，传送至井上。本KJJ108光纤数据传输接口的四对RS-485端口向井下传输通讯线为本质安全电路。主机为本安兼隔爆型电器设备，设备外部接线图见图所示。连接电缆时应正确、牢固。正常通讯时绿色发光二极管应闪烁，否则应检查计算机串口设置是否正确，检查RS-485配线是否断线。维修KJJ108光纤数据传输接口时不得擅自更改原电路电气参数以及各

17、电气元件的型号规格，以免影响本安性能。使用时只可连接本系统的关联设备与配接设备。随同装箱发货的附件产品使用说明书 一份出厂合格证 一份EDS-405井上设备通讯箱用途EDS-405数据通讯箱是井上控制主机与井下设备的通讯连接设备，通过TCP/IP协议实现转换，并传送至井上实现系统数据通讯。工作原理简单，操作方便。EDS405-A是带光纤传输的通讯箱，可与井下的KJJ108光纤传输接口组成光纤环网，EDS405-A包含两种型号分别为：EDS405-A（单模）和EDS405-A（多模）两种。EDS405-B为直接RS485电缆接入方式。前端必须加入避雷器。KDW-29本质安全型电源本质安全型电源适

18、用于含煤尘和瓦斯等爆炸性气体环境中。用在KJ212系统时只作为本安电源使用。防爆标志为“ExdibI（150）”防爆型式为矿用隔爆兼本质安全型型号：KDW-29负载配置输入电压（127V）输出电压（12V）可连接四路KGE102-RX无线数据采集器均为本安电路.使用条件允许在甲烷煤尘爆炸危险环境中使用。周围及介质无腐蚀性气体。KGE102-RX无线数据采集器技术参数KJJ108光纤数据传输接口与各KGE102-RX无线数据采集器间电缆最长2km，KJJ108光纤数据传输接口至KGE102-RX无线数据采集器选用矿用四芯阻燃通讯电缆，电缆型号：MHYVRP1x4x7/0.43矿用四芯阻燃通讯电缆

19、；电源电压：DC12V电压允许波动：-20%+10%结构特点连接方式：本采集器为本质安全型设备，KGE102-RX无线数据采集器具有三种的连接方式，可用于不同的情况，这两种方式也可以混接，见图所示。方式一：本方式由一根MHYVR1X4X7/0.43矿用通讯电缆构成RS485总线，其中两芯为本安电源输入，另外两芯为数据通讯线。每个KGE102-RX无线数据采集器使用矿用三通接线盒与总线相连。本方式适用于分巷道较多，而单个分巷道又相对较短，如小型煤矿可直接在主巷使用一条RS485总线，在不同的分巷道安装KGE102-RX无线数据采集器至需要控制的部位，如采掘面。方式二：KGE102-RX无线数据采

20、集器之间互相串联，实现互相跳接，本方式适用于单条坑道比较长， 所需控制区域又较多的情况，如主巷，或主运输巷，以实现人员或机车的定位。方式三：本方式可简单的理解为混联方式，可根据情况具体应用。 井下安装、复查与调整下井前，需准备好电缆线、焊好KGE102-RX无线数据采集器航空插头、工具、接线盒等有关用品。检查接线无误后，方可开始通电复查和调整。调整完毕后，方可投入运行。使用注意事项必须指定专人负责使用和维护仪器，旁人不得乱动。仪器需经常清扫，防止煤尘积聚。在使用和维修中不得擅自更改电气参数及元器件的规格型号。易损元件的更换，须在地面进行。KGE102-TX标识卡KGE102-TX标识卡用于井下

21、的无线识别。它是一种有源射频标识卡，采用本安电路设计。该仪器最大特点是：多个标签可在较大的范围内同时被识别。并具有无线微功率、稳定可靠等优点。防爆型式：矿用本质安全型，防爆标志ExibI。型号：KGE102-TX配套设备该仪器的配套设备为全向天线使用条件：环境温度 0+40；平均相对湿度不大于95%（25）；大气压力86 kPa106 kPa；无剧烈震动和冲击的场所；周围介质无腐蚀性气体；有溅水和淋水的场所；有瓦斯和煤尘爆炸危险的场所。 本产品只能与说明书中规定的设备配套使用。公司名称 北京永能科技发展有限责任公司 详细地址 北京市海淀区小南庄西一号院办公楼2层电 话 010-51292801

22、 51292806传 真 010-51292802转8009附件1设备清单序号名称型号单位设计数量备 注井下设备1标识卡KGE102-TX张2无线数据采集器KGE102-RX台3光纤数据传输接口KJJ108-A台单模（40km）光纤数据传输接口KJJ108-B台多模（5km）412V矿用本安电源KDW29台井上设备1中心控制计算机工控机台2井上通讯箱EDS405-A台单模（40km）井上通讯箱EDS405-A台多模（5km）井上通讯箱EDS405-B台RS485接口3以太网交换机台4软件系统KJ212套5UPS电源台6避雷器KJ19-12台线缆及辅助件1矿用通讯电缆MHYVR1x4x7/0.43米2矿用通讯电缆MHYVR1x2x7/0.43米3矿用三通连接器KC2个4矿用四通连接器KC3个5矿用光纤MGJS米6航空接头PQC12个77