隧道人員定位系統

隧道洞內是一個特殊而又惡劣的環境，無線電信號傳輸衰減大、GPS信號不能覆蓋隧道，因此，GPS不能用於隧道中。隧道人員定位系統主要採用zigbee技術。

隧道人員定位系統一般由識別卡、基站、傳輸接口、主機（含顯示器）、系統軟件、服務器、打印機、大屏幕、遠程終端、網絡接口、電纜和接線盒等組成。

3.1、識別卡

識別卡由入洞人員攜帶，每張卡對應的識別號，與攜帶卡的人員姓名綁定，當進入基站的識別範圍時，識別卡將人員位置信息發送給基站。識別卡分為三種：紐扣識別卡，普通識別卡，短消息識別卡

3.1.1、紐扣識別卡

紐扣識別卡和普通識別卡都是由井下一般工作人員佩戴，設計安裝在人員的安全帽上。識別卡通過和基站的雙向通訊，得到人員識別卡的區域定位信息。但不具備報警功能。

3.1.2、普通人員識別卡

普通人員識別卡由井下一般工作人員佩戴，設計安裝在人員的皮帶上。識別卡通過和基站的雙向通訊，得到人員識別卡的區域定位信息。普通識別卡具有報警功能，在遇到意外情況時，可按下報警按鈕報警。

3.1.3、短信識別卡

短信識別卡一般由管理人員、班組長等攜帶，可置於皮套內，跨於攜帶人員腰帶上。識別卡除具有定位及報警功能外，還可以通過預先定製的短消息和管理軟件進行雙向通訊：即可發短消息給管理中心，也可接收管理中心的短消息。在沒有手機信號的隧道內，短信識別卡的功能顯得尤為重要。

3.2、基站

基站通過無線方式讀取識別卡的信息，通過有線或者無線方式，併發送至地面傳輸接口。基站是定位信息自動感應傳輸和根據需要進行傳感器數據採集的監控設備。安裝的位置和數量根據現場具體環境和定位精度而定。根據功能不同，基站分為以下三類：定位基站、中繼基站、採集基站。

3.2.1、定位基站

定位基站主要是定位功能，通過ZigBee與人員識別卡的通訊實現定位功能。基站根據採用的通訊方式不同，可分為有線基站、無線基站和網絡基站，具有體積小，安裝簡單等特點。

3.2.2、中繼基站

中繼基站應用於CAN總線網絡中，主要有兩個方面的應用：一是在CAN總線過長時起中繼的作用，二是在斜井中隧道向兩個方向掘進時，中繼基站可以起到分線器的作用。

中繼基站同時具有定位基站的全部功能。

3.2.3、採集基站

採集基站具有定位基站的全部功能，此外，採集基站具有數據採集功能，可採集多種傳感器信號類型，具有多通道、多種通訊方式等特點。

可採集的傳感器類型：

安全類：瓦斯、CO濃度、煙霧濃度、風壓、相對靜壓、粉塵濃度等；

環境類：温度、濕度、風速、照度等；

施工類：應力（壓力盒、鋼筋應力計、孔隙水壓力計、支柱壓力計、錨杆軸力）、位移（多點杆式或鋼絲式位移計、鑽孔位移計等）；

輔助類：其它相關數據

3.3、傳輸接口

傳輸接口用來接收基站發送的信號，並送主機處理；同時，接收主機數據並將數據分發給相應基站；控制基站的發送與接收，多路複用信號的調製與解調，並具有系統自檢等功能。

隧道人員定位系統在遏制超定員生產、事故應急救援、領導下井帶班管理、特種作業人員管理、井下作業人員考勤等方面發揮着重要作用。

4.1、路徑跟蹤

本系統可以跟蹤人員在洞內的運動軌跡，記錄他們經過的監測點和他們在各監測點的停留時間。特別對瓦斯巡檢員等安全檢測人員，利用此功能地面領導就可以對他們進行監督和調度，從而保證煤礦安全生產。

4.2、考勤統計

本系統具有強大的考勤能力，人員無需排隊靠近基站，100人同時快速入井也能正確考勤。對於有多個洞口的隧道同樣可以進行全自動考勤。系統自動記錄人員的入洞、出洞時間，並自動統計生成每日考勤報表、每月考勤報表等，為煤礦提供考勤管理基礎信息。

4.3、網絡共享

本系統具有網絡共享功能，可以通過局域網訪問考勤定位信息，為隧道各部門及上級各層領導及時提供實時監測信息與歷史信息，為他們監督指揮決策提供重要依據。

4.4、遏制超定員生產

通過監控入洞人數，進入工作面的人數，遏制超定員生產。

4.5、防止人員進入危險區域

通過對進入危險區域人員監控，及時發現誤入危險區域人員，防止發生傷亡事故。

4.6、及時發現未按時出洞人員

通過對人員出/入洞時刻監測，可及時發現超時作業和未出洞人員，以便及時採取措施，防止發生意外。

4.7加強特種作業人員管理

通過對瓦斯檢查員等特種作業人員巡檢路徑及到達時間監測，及時掌握檢查員等特種作業人員是否按規定的時間和線路巡檢。

4.8、加強幹部帶班管理

通過對帶班幹部出入洞及路徑監測，及時掌握幹部下井帶班情況，加強幹部下井帶班管理。

4.9、隧道下作業人員考勤管理

通過對入洞作業人員，出/入洞和路徑監測，及時掌握入井工作人員是否按規定出/入洞，是否按規定到達指定作業地點等。

4.10、應急救援與事故調查技術支持

通過系統可及時瞭解事故時入洞人員總數、分佈區域、人員的基本情況的等。在事故後，可通過軟件歷史軌跡，判斷被困人員和屍體大致位置，以便及時搜救和清理。

4.11、具有緊急呼叫功能的系統

調度室可以通過系統通知攜卡人員撤離危險區域，攜卡人員可以通過預先規定的緊急按鈕向調度室報告險情。