發布日期：2022-05-25 點擊率：58
加強煤礦礦燈使用情況的管理，包括采礦設備儲備場所、維修地點、分配情況等的管理，確保礦燈完好并能有效滿足井下正常及特殊情況下的使用，是保證煤礦安全生產的一個重要條件。研究礦燈各種管理方法的目的是為了獲得安全的生產環境和謀求最好的開采經濟效益，保證安全生產和正常生產的需要。
礦燈的智能化管理軟件能實現對人員及礦燈的自動化管理：礦井每一位員工都配有唯一的條碼數據標識 ID，該軟件同條碼技術關聯使用，記錄礦工出入礦燈房的情況。
條碼將員工編號及其他各種編碼結合起來，允許或限定對預定區域的訪問 條碼中所包含的詳細信息可通過智能燈系統采集，目前，條碼同RFID 標簽上唯一的編號密切結合在一起，RFID 標簽固定到礦燈或其他設備之上，此過程是數據庫初級設計的一部分，并同系統中礦燈的分配情況相關聯 一旦完成，剩下的僅僅是維護問題——當新員工到來時增加新的分配，當有員工離職則去除以前的分配。
1 系統規劃及方案的選擇
將 RFID 系統應用到礦井中，事實證明是個嚴峻的挑戰。最初，采用125 kHz低頻及13.56 MHz高頻無源標簽，對(采礦)帽燈蓄電池箱量身定做了標簽。在設備發放室及在礦燈房到井筒的出口處十字轉門附近安裝讀寫器(應答器)，十字轉門同時也備有條碼掃描器，用以識讀每一個礦工的ID卡，確認是否允許通過。
然而，RFID 系統未能達到最小讀取距離為600mm的要求，因有3個區域礦工必須通過十字轉門。如系統的讀取范圍小于60O mm，可能會出現讀取錯誤的情況。對有源標簽也進行了研究。如采用有源標簽，就可滿足跟蹤物品時 RFID 系統有更大的讀取距離，但由于同無源標簽相比，有源標簽成本過高，此方案也不可取。
另一個選擇是900 MHz超高頻無源標簽和讀寫器。由于水和金屬能導致 RFID 受干擾，不能實現較高的讀取率，礦工使用的所有工具是由不同的材料人工制成的。因為燈是由塑料制成的。對900 MHz超高頻標簽的讀取無影響，帽燈的標簽較容易處理。設備齊全的自救包是被不銹鋼容器所包圍的，對900 MHz超高頻標簽的讀取產生干擾 瓦斯探測設備也由不銹鋼所包裹，干擾了標簽和讀寫器的工作頻率。
2 系統實現及設備選型
雙頻 RFID 技術集合了低頻(125～135 kHz)的發射和高頻(6.8 MHz)RFID 的高速數據傳輸能力的優點。RFID 讀寫器傳輸低頻信號給標簽提供能量。標簽使用高頻頻譜傳輸信號給讀寫器這種雙頻性能可實現對多個標簽的成功讀取，即使在眾多礦工聚集、下井的人員不斷減少時也可以成功讀取。該系統在連續的基礎上平均每分鐘可讀取7 200個標簽，讀取范圍0.6～2 m。該系統可透過液體，甚至某些金屬運行.性能上優于13.56MHz和860～960 MHz的 RFID 系統。
在一個礦燈房配置18個雙頻讀寫器和5 000個標簽進行了測試。另外，安裝工作包括搭建局域網(LAN)用以連接讀寫器并確定礦燈房讀寫器的配置，從而使系統最優化運行。結果表明。雙頻系統能“達到高度的精確性”，能滿足需要跟蹤礦工進出礦燈房的移動情況。實質上，礦工是沿著預定好的裝備有讀寫器的路線移動，從而可收集到礦工和帽燈的數據，因為帽燈已通過了這些預定點。
該系統對 RFID 讀寫器網絡和礦業企業資源規劃(ERP)系統進行了結合。該系統從礦業 ERP 系統的人力資源模塊獲取時間及現場數據 時間和現場數據是同礦燈房的物品發布信息整合在一起的.而礦燈房的物品發布信息則是從 RFID 讀寫器收集的。這些整合在一起的數據.過去通常是服務于有關礦燈房和設備使用，以及管理信息等制定賬單而使用。采用智能燈系統，能給出所有單元的清單.以便制定賬單。
3 系統特點
采用 RFID 及系統整合而成的智能燈系統主要好處在于能跟蹤礦工通過十字轉門的情況.能標明工人從地面到地下的路徑。自從測試安裝了第一個系統以來，系統讀取成功率為100 %，系統能在連續的基礎上跟蹤設備和礦工的移動情況 RFID 跟蹤(系統)的實施，能提供給礦井第二階段安全檢查，系統所產生的信息允許任何礦工在其輪班以后尚未返回到礦燈房時快速確認，以確定其所在場所。
RFID 系統通過跟蹤和記錄每天作業的輪班數，獲取每次輪班地下作業的員工數及安全裝置的維護情況等信息 對所有設備以及曾經由人工管理的程序而言，完整的維修歷史記錄是非常必需的。經由維修或維護的設備，通過 RFID 系統記錄到修理平臺中。一個礦燈配備有唯一的標識碼，然后就可以繼續使用 所有的維修和替換的零件都可以通過其特有的礦燈編號進行采集，從而構建了一個完整的服務日志。該智能燈系統保管備用物品、組件以及他們各自價格的一個完整清單，這樣就有可能實現跟蹤成本花費、備用物品及組件的使用情況。一些必需的報表的生成電子化，減少了這方面對勞動力的需求，也減少了人為所產生的錯誤。
該 RFID 系統整合了智能燈應用軟件，也考慮到了十字轉門通過點的安全核查。只有當礦工具有一個分配好的礦燈、設備齊全的自救包和便攜式瓦斯探測設備時，才允許通過十字轉門出入井筒。通過 RFID 系統收集的信息可防止對標識卡的假冒使用行為，能阻止其他人員進出礦井，因為只有有資格的礦工才具有條碼 ID 標簽 礦工的條碼編號及其設備 RFID 標簽編碼，都必須同其進入以前智能數據庫所分配的編碼相匹配從讀寫器(應答器)獲取的 RFID 數據根據每個礦業地點的需求轉化為各種報告，定位人員的移動。設備的丟失，以及跟蹤取走維修或交換的設備。
4 結 論
在此系統投入運行前，每月某特定地點的礦燈的丟失率高達25%。因為無任何機制對設備進行識別，且不能將其與特定的個人聯系起來。不可能指明是誰丟失或損壞的。現在卻大不相同了，“ lamp for life ”理念的采用，將責任分擔到個人，這樣礦燈持有人就作為礦燈的物主身份。礦工的 ID 編碼同礦燈標簽的 ID 編碼的連接，就能使所分配的設備所有人將對設備的丟失或損壞負有責任同任何重要技術的初始階段一樣，對員工的培訓是 RFID 配置成功的重要因素。一旦正確的技術確定下來，對人員培訓使其接受該系統。將成為重要的挑戰。盡管一些礦工對新系統持有懷疑態度，將它看作是對他們的一種考核機制，但 RFID 系統所帶來的好處，礦井所有人都是非常清楚的。它改良了礦井作業人員的安全機制.使設備維護管理的成本效益更優化，更為重要的是控制了設備丟失并使更精確地管理設備的使用情況成為可能。
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