RFID技術在煤礦安全生產(chǎn)管理中應用

—RFID技術在煤礦安全生產(chǎn)管理中應用在分析近期幾個煤礦發(fā)生的特大事故時發(fā)現(xiàn)幾個共性問題：地面與井下人員的信息溝通不按時；地面人員難以按時動態(tài)把握井下人員的分布及作業(yè)情況，進行精確人員定位；一旦煤礦事故發(fā)生，搶險救災、安全搶救的效率低，搜救效果差。為此，如何正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益的關系，如何精確、實時、快速履行煤礦安全監(jiān)測職能，有效進行礦工管理，保證搶險救災、安全搶救的高效運作顯得尤為重要和緊迫。面對新形勢、新機遇和新挑戰(zhàn)，對安全生產(chǎn)工作提出了更高的要求和希望。因此提升安全生產(chǎn)信息化管理水平，強化以災害預防、高效搜救為主要目標的安全生產(chǎn)長效機制，是我國安全生產(chǎn)工作的必由之路。1概述RFID技術是直接繼承了雷達的原理，并由此發(fā)展起來的一種新的自動辨認技術。利用反射功率進行通信奠定了RFID的理論基礎。RFID標準化問題日趨為人們所重視，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，規(guī)模應用行業(yè)不斷擴大，特別是沃爾瑪公司和軍方的運用，極大地推動了RFID的研討與應用。在南非，RFID技術已勝利用于礦井管理，勝利解決了關于礦井考勤、防盜、安全等礦井管理存在的問題。在國內(nèi)礦區(qū)管理與計算機結合的程度主要限于井上部分，包括日常的企業(yè)流程管理、財會管理、運輸管理。煤礦井下管理仍以經(jīng)驗管理為核心，伴著煤炭行業(yè)信息化和網(wǎng)絡化的發(fā)展，大多數(shù)煤礦企業(yè)在生產(chǎn)的實際過程中根本都采納了各種各樣的煤礦管理系統(tǒng)，并在實際應用中發(fā)揮了重要的作用。伴著RFID技術的引進，國內(nèi)煤礦也開頭運用RFID技術進行管理。如：西山礦務局、大同礦務局。2根本組成及工作原理RFID技術是一種非接觸的自動辨認技術，其根本原理是利用射頻信號和空間耦合傳輸特性，完成對被辨認物體的自動辨認。系統(tǒng)一般由3個部分組成，即電子標簽、閱讀器和應用接口。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件完成射頻信號的空間耦合，在耦合通道內(nèi)，依據(jù)時序關系，完成能量的傳遞和數(shù)據(jù)的交換。在RFID系統(tǒng)的工作過程中，一直以能量為基礎，通過肯定的時序方式來完成數(shù)據(jù)的交換。閱讀器向電子標簽提供工作能量。當電子標簽進入射頻辨認場時，閱讀器放射出的射頻波激活標簽電路，互相作用，完成數(shù)據(jù)的交換。對于多標簽同時識讀來講，可以采納閱讀器先發(fā)的形式，也可以是標簽先發(fā)的形式。為了完成多標簽無沖突同時識讀，對于閱讀器先發(fā)的方式，閱讀器先對一批標簽發(fā)出隔離指令，使得閱讀器識讀范圍內(nèi)的多個電子標簽被隔離，最終只保存一個標簽處于活動狀態(tài)與閱讀器建立無沖突的通信聯(lián)系。通信結束后指令該標簽進入體眠，指定一個新的標簽執(zhí)行無沖突通信指令。如此重復，完成多標簽同時識讀。對于標簽先發(fā)的方式，標簽隨機地反復發(fā)送自己的辨認ID，不同的標簽可在不同的時間段被閱讀器正確讀取，完成多標簽的同時識讀。對于任何一只電子標簽來講，都具有唯一的ID號，這個ID號對于一只標簽來講，是不行更改的。在大多數(shù)應用場合，是通過運用后臺數(shù)據(jù)庫來支持標簽的數(shù)據(jù)屬性的。通常由電子標簽與閱讀器構成的辨認系統(tǒng)是為應用服務的，應用的需求多種多樣，各不相同。閱讀器與應用系統(tǒng)之間的接口由開發(fā)工具調(diào)用的標準函數(shù)來表示。功能大致包含以下方面。應用系統(tǒng)依據(jù)需要向閱讀器發(fā)出配置指令和其他指令。閱讀器向應用系統(tǒng)返回其當前的配置狀態(tài)和各種指令的執(zhí)行結果。3在井下人員定位管理方面的應用完成煤礦井下作業(yè)人員進出的有效辨認和監(jiān)測監(jiān)控，使管理系統(tǒng)充足表達“人性化、信息化和高度自動化”，完成數(shù)字礦山的目標。煤礦井下人員定位管理方面完成的根本功能包括：①任一時間井下或某個地點到底有多少人，這些人都是誰；②每個人在井下任一時間的活動軌跡；③查詢一個或多個人員如今的實際位置（井下人員定位），便利調(diào)度中心可快速正確的電話聯(lián)系該人員澳占詢有關人員在任一地點的到漓時間和總工作時間等等一系列信息，可以催促和落實重要巡查人員（如：瓦斯檢測人員、溫度檢測人員、測風人員等）是否按時、到點的進行各項數(shù)據(jù)的測試和處理，從根本上杜絕因人為因素而造成的相關事故。方案是在井下的各個巷道和人員可能經(jīng)過的通道中安裝若干個閱讀器，詳細數(shù)量和位置依據(jù)現(xiàn)場巷道實際情況和要完成的功能要求而定，并且將它們通過通信線路與地面監(jiān)控中心的計算機進行數(shù)據(jù)交換。同時在每個下井人員佩帶的礦燈或其他裝備上安頓一個電子標簽，當下井人員進入井下以后，只要通過或接近放置在巷道內(nèi)的任何一個閱讀器，閱讀器即會感應到信號同時立刻上傳到監(jiān)控中心的計算機上，計算機就可推斷出詳細信息（如：是誰，在哪個位置，詳細時間），同時把它顯示在監(jiān)控中心的大屏幕或電腦顯示屏上并備份，管理者也可以依據(jù)大屏幕上或電腦上的分布表示圖點擊井下某一位置，計算機即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計并顯示出來。同時掌握中心的計算時機依據(jù)一段時間的人員出入信息整理出這一時期的每個下井人員的各種出勤報表（如：出勤率、總出勤時間、遲到厚退記錄、未出勤時間等）。另外一旦井下發(fā)惹事故，可依據(jù)電腦中的人員定位分布信息趕緊查出事故地點的人員情況，然后可再用探測器在事故處進一步確定人員精確位置，以便幫忙營救人員以精確快速的方式營救出被困人員。4在巷道安全、統(tǒng)計考勤和裝備管理方面的應用不同級別的人員可以進入的巷道權限各不相同。通過安裝在巷道出叭口處的閱讀器對要通過的人員進行自動辨認。依據(jù)后臺數(shù)據(jù)庫設置的信息對巷道處的旋轉(zhuǎn)門進行相應的掌握，當人員答應進入時，自動打開，當人員不答應進入時，旋轉(zhuǎn)門關閉。同時對來到巷道入口的人員自動記錄并保存，便于查詢和生成報表。在考勤方面顯示每個下井人員準確的下井時間和上井時間。并依據(jù)工種（規(guī)定足班時間），推斷不同類別的人員是否足班，從而確定其該次下井是否有效。在月統(tǒng)計報表中對下井時間、下井次數(shù)（有效次數(shù)）等分類統(tǒng)計，便于考核。打印月考勤報表、任意時間段下井統(tǒng)計等有關報表。車和其他重要裝備的詳細實時位置，計每一輛礦車每天的運輸次數(shù)和出入頻率，便于管理。裝備的設置和應用原理與人員定位根本相同。