91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

作者：張毅    

   井下工作人員的定位在井下安全監(jiān)控系統(tǒng)中占有重要的地位。本文將煤礦井下工作人員的考勤和定位相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套礦工考勤與定位系統(tǒng)。

  1  煤礦員工考勤與井下人員定位系統(tǒng)的總體方案

  本系統(tǒng)由3部分組成，包括井下人員考勤和定位、通信以及上位機(jī)監(jiān)控，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

  2  并下人員考勤和定位

  2.1  井下人員考勤系統(tǒng)

  在本系統(tǒng)中，采用射頻識(shí)別( RFID)考勤系統(tǒng)，將 礦工的個(gè)人信息存儲(chǔ)到射頻卡中，射頻卡是全雙工通信，每張射頻卡擁有唯一的ID，通常情況下，射頻卡處于睡眠狀態(tài)，當(dāng)井下礦工進(jìn)入系統(tǒng)有效范圍內(nèi)時(shí)，射頻卡中的無(wú)線電信號(hào)被激活，通過(guò)卡內(nèi)的天線發(fā)射出唯一的加密識(shí)別碼，從而完成考勤任務(wù)。

  2.2  井下人員定位系統(tǒng)

  在本系統(tǒng)中，采用了ZigBee無(wú)線傳輸技術(shù)，采用2.4 GHz的高頻段傳輸，其傳輸速率為250 kb/s。定位系統(tǒng)由服務(wù)器、音頻處理客戶端、無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)、無(wú)線基站和移動(dòng)終端5部分組成。其中，服務(wù)器作為上位機(jī)與移動(dòng)終端通信的中繼點(diǎn)和下設(shè)子網(wǎng)間通信的管理員，負(fù)責(zé)移動(dòng)終端與上位機(jī)的通信，同時(shí)對(duì)下設(shè)子網(wǎng)間的相互通信進(jìn)行管理和協(xié)調(diào)。音頻處理客戶端用來(lái)處理服務(wù)器和無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)，如果是無(wú)線傳輸信號(hào)，則其只作為中繼點(diǎn)，將信號(hào)直接傳輸給下一站；如果是語(yǔ)音信號(hào)，則轉(zhuǎn)換為音頻數(shù)據(jù)后，傳輸給下一站。無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)作為系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器，用于將無(wú)線基站和終端設(shè)備的無(wú)線信息匯總，然后

  將其轉(zhuǎn)發(fā)給音頻處理客戶端，同時(shí)負(fù)責(zé)將服務(wù)器的指令和信息以及音頻處理客戶端傳輸過(guò)來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)傳遞給無(wú)線基站。無(wú)線基站作為Z ig Bee網(wǎng)絡(luò)中的路由器，是定位系統(tǒng)的參考定位節(jié)點(diǎn)，Z igBee終端設(shè)備通過(guò)基站進(jìn)入ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)、路由選擇等功能。移動(dòng)定位終端通過(guò)無(wú)線模塊與ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接和通信，發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，并向無(wú)線基站廣播定位數(shù)據(jù)包，作為數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的原始定位數(shù)據(jù)[1-3]；在移動(dòng)定位終端上安裝有語(yǔ)音芯片，通過(guò)該芯片，井下礦工之間以及同上位機(jī)進(jìn)行語(yǔ)音通信。

  在本系統(tǒng)中，我們?cè)诰嗑�口不遠(yuǎn)處的辦公室內(nèi)放置系統(tǒng)服務(wù)器，在井下巷道中預(yù)先分布無(wú)線基站，每隔50 m布置一個(gè)無(wú)線基站；同時(shí)在巷道的分岔點(diǎn)及拐角點(diǎn)處安裝無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)和音頻處理客戶端，作為系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器和語(yǔ)音處理器，基站、無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)和音頻處理客戶端的位置被測(cè)出并存儲(chǔ)在服務(wù)器中。當(dāng)工作人員在井下工作時(shí)，隨身攜帶一個(gè)無(wú)線終端，此無(wú)線終端接收到基站信號(hào)時(shí)向基站發(fā)射信號(hào)，基站接收到終端發(fā)射的信號(hào)，即可確定攜帶該無(wú)線終端的工作人員位于該基站的無(wú)線信號(hào)范圍內(nèi)，開(kāi)始進(jìn)行定位，并將數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)，由無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)將所得到信號(hào)傳輸?shù)揭纛l處理客戶端，通過(guò)該客戶端上傳給服務(wù)器，完成定位工作；同時(shí)，無(wú)線終端之間利用內(nèi)置的語(yǔ)音芯片，通過(guò)無(wú)線基站、無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)和語(yǔ)音處理客戶端實(shí)現(xiàn)互相以及同上位機(jī)的語(yǔ)音通信。

  軟件方面，基于測(cè)距技術(shù)，在已知節(jié)點(diǎn)接收功率的情況下，通過(guò)兩個(gè)基站接收同一個(gè)無(wú)線移動(dòng)終端( RF)的信號(hào)，然后根據(jù)RF到無(wú)線基站的功率損耗來(lái)測(cè)量該無(wú)線終端的位置，并通過(guò)無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)將其位置上傳到監(jiān)控系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下工作人員的定位和監(jiān)控。

3  通信部分的設(shè)計(jì)

  通信部分是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，考慮到煤礦的實(shí)際情況，采取無(wú)線與有線相結(jié)合的通信方式[4] 。有線部分為數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓歉�，使用礦用阻燃電纜組成以太網(wǎng)；無(wú)線部分采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)井下人員的定位�？记谙到y(tǒng)上位工控機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)將信息傳輸?shù)奖O(jiān)控室中；ZigBee無(wú)線基站負(fù)責(zé)將定位信息采集，ZigBee子網(wǎng)接人節(jié)點(diǎn)將信息匯總后，通過(guò)以太網(wǎng)關(guān)將信息傳送到以太網(wǎng)，信息傳送方式轉(zhuǎn)換為有線。

4上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)[5-6]

  在本系統(tǒng)中，采用了北京亞控科技公司開(kāi)發(fā)的組態(tài)王軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)井下的組態(tài)，其組態(tài)過(guò)程包括I/O設(shè)備、數(shù)據(jù)變量、組態(tài)畫(huà)面和動(dòng)畫(huà)連接等4個(gè)過(guò)程的建立。

  (1) 110設(shè)備的建立。本系統(tǒng)用到的設(shè)備有DDE設(shè)備和串口類設(shè)備。首先是DDE設(shè)備，通過(guò)組態(tài)王的“設(shè)備配置向?qū)?rdquo;，新建一個(gè)DDE設(shè)備，將VB與組態(tài)王連接，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。其次，通過(guò)COM口定義串口類設(shè)備，由于組態(tài)王一個(gè)串口只允許接同一種設(shè)備，在串口上的設(shè)備驅(qū)動(dòng)都加了多串口合成工具，用于音頻處理客戶端以及井下各種傳感器的連接。

  (2)數(shù)據(jù)變量的建立。在組態(tài)王的工程瀏覽器中打開(kāi)數(shù)據(jù)詞典，然后建立所需要的數(shù)據(jù)變量，指定變量名和變量類型，并將其與I/O設(shè)備建立鏈接，這樣數(shù)據(jù)變量就可以代表I/O設(shè)備的實(shí)時(shí)情況。

  (3)組態(tài)畫(huà)面的建立。根據(jù)需要，為井下的每一個(gè)巷道建立了組態(tài)畫(huà)面，以模擬井下實(shí)際情況。

  (4)動(dòng)畫(huà)連接的建立。將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的相關(guān)畫(huà)面與所建立的數(shù)據(jù)變量相連接，實(shí)現(xiàn)畫(huà)面隨數(shù)據(jù)變化的功能。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面監(jiān)控，使用VB從組態(tài)王獲取數(shù)據(jù)，建立與組態(tài)王相同的畫(huà)面。通過(guò)組態(tài)王和VB工程相結(jié)合，使一臺(tái)電腦在不同顯示器上顯示不同的畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下的多畫(huà)面監(jiān)控。

  4.2  數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

  數(shù)據(jù)庫(kù)的建立包括考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)、定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶權(quán)限設(shè)置3部分。

  (1)首先安裝Microsoft soL Server 2003，然后安裝考勤系統(tǒng)軟件。當(dāng)考勤系統(tǒng)軟件運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)搜索能夠連接到的soL Server服務(wù)器，先創(chuàng)建考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后將組態(tài)王與該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接。

  (2)定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與考勤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)不同，其只需通過(guò)組態(tài)王自帶的報(bào)表功能就可以實(shí)現(xiàn)。

  (3)用戶權(quán)限的設(shè)置。為了防止工程被惡意修改，在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中對(duì)工程進(jìn)行了加密。為了對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，建立不同用戶和用戶組，并授予不同的權(quán)限，操作人員必須以自己的身份登錄，才能獲得相應(yīng)的操作權(quán)。

5  結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)在實(shí)際中運(yùn)用，較好地完成了井下礦工的考勤和定位工作，同時(shí)也暴露出一定。首先是電源問(wèn)題，在本系統(tǒng)中，ZigBee無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)、無(wú)線基站和終端設(shè)備全部通過(guò)干電池來(lái)供電。終端設(shè)備為礦工隨身攜帶，可以隨時(shí)更換電池，但是無(wú)線子網(wǎng)接入點(diǎn)和無(wú)線基站，由于其特殊情況，只能是定時(shí)更換電 池，其步驟較為麻煩，如果能通過(guò)井下的防爆電源和蓄電池相結(jié)合，在一般情況下，通過(guò)電源供電，一旦發(fā)生停電等特殊情況，使用備用電源，或許會(huì)更好。其次就是定位問(wèn)題，在定位過(guò)程中，將井下每個(gè)巷道的情況都顯汞在監(jiān)視器上，但是在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)，只有為數(shù)不多的巷道內(nèi)有礦工，而其他的巷道沒(méi)有動(dòng)靜，監(jiān)視器卻要顯示多條巷道畫(huà)面，這樣就拖慢了系統(tǒng)，又使監(jiān)視器過(guò)多，給上位機(jī)監(jiān)控員操作造成一定的麻煩，假如能夠?qū)崿F(xiàn)在監(jiān)視器上只顯示井下有礦工的巷道畫(huà)面，這樣監(jiān)控效果會(huì)更好。

6摘要：將煤礦井下工作人員的考勤和定位與組態(tài)軟件相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套能夠精確提供井下被困人數(shù)和較為準(zhǔn)確定位井下人員位置的系統(tǒng)。其中煤礦井下工作人員考勤系統(tǒng)能夠收集、保存井下工作人員的各種信息，包括個(gè)人身份認(rèn)證、出勤率、遲到次數(shù)等；定位系統(tǒng)能夠確定井下礦工所在位置，為煤礦管理提供準(zhǔn)確的考核信息。在礦難發(fā)生后，便于確定井下被困礦工人數(shù)和位置，為營(yíng)救贏得時(shí)間。