基于物联网的矿山井下安全避险综合信息系统（二）

人机定位子系统

　　在井上信息管理中心注册身份卡，其个人资料和识别号都储存在监控主机内，在矿井巷道的进出口、交叉道口、工作面、重要硐室、危险场合（如盲巷）、地面主要进出口等位置安装了无线基站。

　　当携带身份卡的作业人员进入基站检测范围，或从基站附近通过时，基站可以将相关人员的身份等信息读出并传送到信息中心。信息中心计算机将收到的信息综合处理后显示在屏幕上，同时保存到数据库中，以备随时查阅。通过以太网连接到信息中心的各种终端客户机，都可以通过浏览器来访问人员和车辆的定位信息。

　　人机定位管理功能

　　实现在某一时刻或某个时间段内的人员车辆的静态查询和动态查询，包括状态分布查询，某个指定人员车辆的移动轨迹查询，历史信息回馈等，如（图6）所示。

　　静态查询

　　状态分布查询：井上信息中心系统，结合井下地图，可以显示某一时刻，在指定区域内的工作人员车辆的数量和位置分布情况;

　　人员车辆位置查询：结合井下地图，信息中心可以定位在某一时刻，目标人员车辆在井下的具体位置;

　　动态查询

　　移动轨迹查询：结合井下地图，井上信息中心系统可以针对某个指定人员车辆，动态定位其在井下活动的轨迹路线;

　　历史信息回放：井上信息中心可以查询某一历史时刻或某一时间段内，井下作业人员车辆的活动情况。

　　考勤管理功能

　　出入统计：系统能够实时对下井人员入井时间、升井时间进行统计;对所有出入矿井的人员身份、时间进行记录，并显示是否迟到/早退。

　　井下岗位考勤：能实时对各单位人员下井班数、班次、迟到、早退等情况进行监测和分类统计;能实时对井下各监测区域工作人员的数量和分布情况进行分类统计。能自动汇总、存储、自动生成报表和打印以上各信息。数据支持实时查询，随时可查询单独人员、班组、井、矿领导或公司领导下井情况。

　　出井异常报告：该功能可以记录那些出井异常的人员。人员在井下时间过长，会有出井异常报警，并形成报告，报告包括出井异常人员的基本信息，入井时间，在井下滞留时间。方便管理。

　　车辆定位：

　　车辆安装车载定位终端：实现车辆快速实时定位;实现人车靠近报警;实现人员上下车绑定判断。

　　报警/寻呼功能

　　特有的双向报警/寻呼功能，管理中心可以根据现场情况给井下人员发送寻呼指令，通知井下人员紧急撤离或联络调度中心;同时井下人员在遇到特殊情况的时候，可以通过报警按钮和调度人员进行报警。双向报警/寻呼功能方便了井下人员和调度人员的沟通，使管理变的更方便，更人性化。

　　通讯联络子系统

　　系统充分利用井下光纤工业以太环网、地表办公网和井下WIFI网络，并充分考虑现有的办公和生产调度电话系统，实现了WIFI手机、固定IP电话、语音网关的IP电话、办公电话、生产调度电话的互联互通。

　　矿外电话包括手机可以直接联系到矿区井下。只要取得授权，即可实现井下WIFI手机与固定电话与矿外电话、任意手机的联系。

　　通过IP调度平台将全矿所有电话系统互联互通，为矿区的生产调度指挥提供强有力的技术支持和语音保障。

　　WIFI手机无缝漫游技术

　　为了解决无线手机的漫游问题，我们为所有无线骨干网络核心设备建立了统一的无线客户端共享平台，利用这种共享平台机制，无线手机的注册资料只保留在其接入的无线基站上，一举解决了无线手机注册资料同时存于多台基站设备上而引起的手机成功无法注册的问题。

　　另一方面，为了保证这个无线客户端信息共享平台运作正常，为每台基站设备定制了客户端轮询机制。每台基站每隔一个时刻会对其无线客户端接入表中的设备进行轮询，检查是否每台客户端的实时状态。如果发现某个客户端已经处于非活动状态，即表明该客户端已经离开了本基站的服务范围，则会将其从表中剔除，并通知其他设备。利用这两种方法，井下实现无线语音漫游才变得可能。经过对设备配置的优化，目前足以保障整个无线网络可以实现手机无缝漫游，运动中通话不中断、不卡顿等功能。

监测监控子系统

　　根据工业以太网及水平网络的建设，监测监控系统已经可以随时搭建在井下工业网络之上。视频监控：采用数字一体化摄像机，不需要再另行布设视频线缆，及视频服务器。将IP摄像机直接接入到工业环网、WIFI的网络接口上即可实现监控中心的视频监控功能。

　　CO、风速等传感器可可以方便的接入到定位读卡器的RS485接口上，通过网络传输到地表实现在线监测监控。

　　结语

经过上述结构化、模块化的设计方式，一套复杂的基于物联网的矿山井下安全避险综合信息系统被清晰的划分为四个子系统。同时，各子系统间分工协作、相互依托紧密联系在一起。该系统既能满足井下安全避险的需