rfid在煤礦井下安全管理中的應用

rfid在井下安全管理中的應用，主要是以煤礦計算機管理系統的子系統—— 井下管理系統為應用對象。通過建立一個完整、實時和靈活的井下管理系統，對井下作業(yè)工人的作業(yè)計劃安排、工人進出巷道的權限管理、巷道人員分布、作業(yè)工人資料、安全物資流動等進行管理，實現井下管理信息化和可視化，同時提高煤礦生產管理和作業(yè)安全水平。

我國很多煤礦還停留在人工開采水平上，生產效率低，安全隱患多，如瓦斯爆炸、地下滲水等事故時有發(fā)生。管理上仍以經驗管理、人工管理為主。因此，加快采礦工業(yè)技術和管理的現代化任重而道遠。

為了改變目前煤礦安全管理工作的落后狀況，保障職工生命安全和身體健康，有必要運用安全管理系統分析的方法。因此，傳統煤礦井下管理須和現代技術相結合。

我國煤炭工業(yè)科技發(fā)展總體思路是繼續(xù)堅持“科技是第一生產力”的指導思想，適應人世的新形勢，依靠科技進步，加大企業(yè)技術改造力度，促進產業(yè)結構調整，增強企業(yè)的技術創(chuàng)新能力、抗災能力，提高企業(yè)競爭力，堅定不移地實施“科教興煤”和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進煤炭工業(yè)向安全、高效、潔凈、優(yōu)質的方向發(fā)展。其中重點任務之一是運用計算機技術、網絡技術和系統控制論，建立高效、安全的集約化煤礦安全生產系統，加快煤礦安全技術的重點建設[1] 。

國內礦區(qū)管理與計算機結合的程度目前主要限于井上部分，其中包括日常的企業(yè)流程管理、財會管理、運輸管理。隨著煤炭行業(yè)信息化和網絡化的發(fā)展，我國大多數煤礦在生產過程中基本都采用了各種各樣的煤礦管理系統，并在實際應用中發(fā)揮了重要的作用。隨著rfid技術的引進，國內煤礦也開始使用rfid技術進行管理[2]。

1 rfid在井下管理應用的特點

rfid在井下管理上的應用，主要是以煤礦計算機管理系統的子系統——井下管理系統為對象。將射頻識別技術應用于煤礦管理系統，通過建立一個具有完整性、實時陛和靈活性的井下管理系統，對包括井下作業(yè)工人的作業(yè)計劃安排、工人進出巷道的權限管理、巷道人員分布、作業(yè)工人資料、安全物資流動等進行管理，實現井下管理信息化和可視化，同時提高煤礦生產管理和作業(yè)安全水平。

與傳統的地面作業(yè)不同，煤礦井下管理更強調其安全性，主要考慮人員安全，同時還要和巷道安全相結合。

rfid技術的井下應用可行性分為以下幾種：

1)操作可行性。電子卡片攜帶方便、操作簡單，讀寫器可在5 in以上的距離對卡片進行自動識別，符合井下作業(yè)設備力求簡單、方便的要求。

2)安全可靠性。rfid采用射頻技術，理論上不會對井下作業(yè)產生危險。該技術已經在國外金屬礦中得到應用。

3)設置可行性。礦井一般深度在地下500 m以下，在具體操作中，閱讀器與后臺操作可采用現場總線方式連接，模仿區(qū)域布網模式，閱讀器與后臺間距離可達2 000 m以上，把閱讀器設在井下工作車場平臺，經過后臺進行各項操作，可解決設備布置問題。

4)技術可行性。針對巷道布點，安裝閱讀器，通過閱讀器的自動分組和自動識別，實現人員管理和巷道管理的功能。

2 rfid煤礦井下安全管理系統結構

rfid礦井管理以井下安全管理為依據，按照人員安全管理、巷道安全管理和安全物資管理等方面進行分類。

2．1 人員安全管理

人員安全管理強調井下作業(yè)過程中人員的安全，通過計算機查詢等功能，了解人員的具體位置分布，可通過圖形突出顯示。發(fā)生事故時，可有效地進行搶險救災工作，最大限度地保障人員安全。人員作業(yè)管理是利用rfid的識別功能進行的。系統首先要生成閱讀器和卡片等相關信息，通過系統軟件對識別后的數據進行處理。人員作業(yè)系統按照功能劃分為4個模塊：卡片管理、閱讀器管理、作業(yè)計劃管理和人員出入管理，如圖1所示。

2．1．1 卡片管理

帶有編號的卡片貼在安全帽上，下井人員必須攜帶安全帽通過系統檢測，滿足條件后才能進入相關巷道。根據煤礦作業(yè)的實際情況，下井人員分為長期職工和臨時人員2類。其中長期職工為基本作業(yè)人員，臨時人員包括參觀、學習、檢查人員等，屬非作業(yè)人員，有流動性、變化性大的特點。另外，為了滿足不同人員的下井需求，在卡片分發(fā)上，可分職工卡和臨時卡2類。

1)職工卡。職工卡存儲長期職工的信息，操作員可對職工的相關信息進行修改或刪除。信息錄入后自動生成編號，并在數據庫中進行相應的操作處理。在后臺數據庫中，實現歷史數據、實時數據的選擇查詢。

2)臨時卡。根據臨時人員的特點，臨時卡設計思路略有不同。系統獨立開辟供臨時人員使用的標簽，存儲信息與長期卡不同。由于臨時卡具有信息更新快、使用時間短等特點，臨時卡可重復使用，因此系統可以設置臨時卡的發(fā)放和回收功能。同樣，操作員可對人員的相關信息進行修改、刪除、查詢和補卡，并在數據庫中進行相應的更新，實現歷史數? 據、實時數據的選擇查詢。系統通過綜合查詢，自動生成報表。由于卡片使用量大，存在破損的可能，系統還應專門設置補卡制度，通過更換卡片標簽，不需改變數據庫中人員信息即可方便地完成數據的更新。