RFID在煤矿井下安全管理中的应用

rfidrfid 在煤矿井下安全管理中的应用在煤矿井下安全管理中的应用 rfid 在井下安全管理中的应用 主要是以煤矿计算机管理 系统的子系统 井下管理系统为应用对象 通过建立一个完 整 实时和灵活的井下管理系统 对井下作业工人的作业计划 安排 工人进出巷道的权限管理 巷道人员分布 作业工人资 料 安全物资流动等进行管理 实现井下管理信息化和可视化 同时提高煤矿生产管理和作业安全水平 我国很多煤矿还停留在人工开采水平上 生产效率低 安全隐患多 如瓦斯爆 炸 地下渗水等事故时有发生 管理上仍以经验管理 人工管理为主 因此 加快采矿工业技术和管理的现代化任重而道远 为了改变目前煤矿安全管理工作的落后状况 保障职工生命安全和身体健康 有必要运用安全管理系统分析的方法 因此 传统煤矿井下管理须和现代技术 相结合 我国煤炭工业科技发展总体思路是继续坚持 科技是第一生产力 的指导思想 适应人世的新形势 依靠科技进步 加大企业技术改造力度 促进产业结构调 整 增强企业的技术创新能力 抗灾能力 提高企业竞争力 坚定不移地实施 科教兴煤 和可持续发展战略 促进煤炭工业向安全 高效 洁净 优质的 方向发展 其中重点任务之一是运用计算机技术 网络技术和系统控制论 建 立高效 安全的集约化煤矿安全生产系统 加快煤矿安全技术的重点建设 1 国内矿区管理与计算机结合的程度目前主要限于井上部分 其中包括日常的企 业流程管理 财会管理 运输管理 随着煤炭行业信息化和网络化的发展 我 国大多数煤矿在生产过程中基本都采用了各种各样的煤矿管理系统 并在实际 应用中发挥了重要的作用 随着 rfid 技术的引进 国内煤矿也开始使用 rfid 技术进行管理 2 1 1 rfidrfid 在井下管理应用的特点在井下管理应用的特点 rfid 在井下管理上的应用 主要是以煤矿计算机管理系统的子系统 井下管 理系统为对象 将射频识别技术应用于煤矿管理系统 通过建立一个具有完整 性 实时陛和灵活性的井下管理系统 对包括井下作业工人的作业计划安排 工人进出巷道的权限管理 巷道人员分布 作业工人资料 安全物资流动等进 行管理 实现井下管理信息化和可视化 同时提高煤矿生产管理和作业安全水 平 与传统的地面作业不同 煤矿井下管理更强调其安全性 主要考虑人员安全 同时还要和巷道安全相结合 rfid 技术的井下应用可行性分为以下几种 1 操作可行性 电子卡片携带方便 操作简单 读写器可在 5 in 以上的距离对 卡片进行自动识别 符合井下作业设备力求简单 方便的要求 2 安全可靠性 rfid 采用射频技术 理论上不会对井下作业产生危险 该技术 已经在国外金属矿中得到应用 3 设置可行性 矿井一般深度在地下 500 m 以下 在具体操作中 阅读器与后 台操作可采用现场总线方式连接 模仿区域布网模式 阅读器与后台间距离可 达 2 000 m 以上 把阅读器设在井下工作车场平台 经过后台进行各项操作 可解决设备布置问题 4 技术可行性 针对巷道布点 安装阅读器 通过阅读器的自动分组和自动识 别 实现人员管理和巷道管理的功能 2 2 rfidrfid 煤矿井下安全管理系统结构煤矿井下安全管理系统结构 rfid 矿井管理以井下安全管理为依据 按照人员安全管理 巷道安全管理和安 全物资管理等方面进行分类 2 1 人员安全管理 人员安全管理强调井下作业过程中人员的安全 通过计算机查询等功能 了解 人员的具体位置分布 可通过图形突出显示 发生事故时 可有效地进行抢险 救灾工作 最大限度地保障人员安全 人员作业管理是利用 rfid 的识别功能进 行的 系统首先要生成阅读器和卡片等相关信息 通过系统软件对识别后的数 据进行处理 人员作业系统按照功能划分为 4 个模块 卡片管理 阅读器管理 作业计划管理和人员出入管理 如图 1 所示 2 1 1 卡片管理 带有编号的卡片贴在安全帽上 下井人员必须携带安全帽通过系统检测 满足 条件后才能进入相关巷道 根据煤矿作业的实际情况 下井人员分为长期职工 和临时人员 2 类 其中长期职工为基本作业人员 临时人员包括参观 学习 检查人员等 属非作业人员 有流动性 变化性大的特点 另外 为了满足不 同人员的下井需求 在卡片分发上 可分职工卡和临时卡 2 类 1 职工卡 职工卡存储长期职工的信息 操作员可对职工的相关信息进行修改 或删除 信息录入后自动生成编号 并在数据库中进行相应的操作处理 在后 台数据库中 实现历史数据 实时数据的选择查询 2 临时卡 根据临时人员的特点 临时卡设计思路略有不同 系统独立开辟供 临时人员使用的标签 存储信息与长期卡不同 由于临时卡具有信息更新快 使用时间短等特点 临时卡可重复使用 因此系统可以设置临时卡的发放和回 收功能 同样 操作员可对人员的相关信息进行修改 删除 查询和补卡 并 在数据库中进行相应的更新 实现历史数 据 实时数据的选择查询 系统通过 综合查询 自动生成报表 由于卡片使用量大 存在破损的可能 系统还应专 门设置补卡制度 通过更换卡片标签 不需改变数据库中人员信息即可方便地 完成数据的更新 2 1 2 阅读器管理 1 巷道阅读器 安装在巷道的阅读器信息中除了填写巷道相关信息外 还记录 巷道中采掘面数目 操作员可对信息进行修改 添加 删除 查询及报表的生 成等操作 同时 由于巷道编号采用层次码的编码规则 3 信息录入后系统自 动生成与阅读器相对应的巷道编号 操作者可通过编码规则方便地了解到巷道 的相关信息 2 采掘面阅读器 安装在采掘面的阅读器信息中填写与采 掘面相关的信息 由于巷道信息中记录了采掘面数目 因此采 掘面编号可自动生成 并通过目录形式在采掘界面中显示 2 1 3 作业计划管理 1 功能描述 采掘面信息生成后 即可对其进行计划安排 通过相关的公式计 算 分别算出各班点所需人员数目 按工种分类 打眼工 放炮工 采煤工 打 密柱工 回柱工 班长 送水饭工 列车员等 8 个工种 生成新计划 同时自 动选出符合要求的各工种人员 实现整个项目的时间 人员安排和参数设置 2 作业安排 操作人员对要进行计划的采掘面进行计划操 作 作业计划安排流程如图 2 所示 a 操作者选择默认参数设置或者修改参数设置的模式 b 系统通过所设置的参数计算新计划所需的各工种人员的数目 c 系统搜索数据库 4 表中最新的人员记录 同时搜索数据库表中在上次计划 和当前计划已结束的项目所含人员数目 d 当计划生成时 检查表中上次计划和本次计划结束的项目 在人员数据库中 自动删除满足该项目编号的人员 并添加到剩余人员中 e 系统自动选择符合工种要求的人员 直到满足人数要求 f 把所选人员添加到计划表中 同时删除剩余人员表中该人员的记录 2 1 4 人员出入管理 1 出入记录 当人员进出时 通过 rfid 技术的识别功能 安装在巷道或采掘面 上的阅读器可读取卡片信息 并作如下处理 a 检索人员计划数据库中计划人员的安排 当所来人数在计划内时 则旋转门 打开放行 允许进入的人员所对应的信息将在人员进出记录数据库中保存下来 可查询 打印 b 如果人员不属于计划内 系统则检索卡上人员信息数据库中非计划人员的权 限 满足权限要求的人员即可进入 并作记录 2 查询 打印 显示巷道的所有进出记录 对进出记录查询打印 滞留人员的 查询等 尤其是查询滞留人员的数量 位置等详细信息 3 巷道图示查询 只要单击煤矿布局图中巷道的位置 系统就会自动显示该位 置的详细人员信息 包括出入时间 滞留时间等 2 2 巷道安全管理 巷道安全管理是针对有特殊要求的巷道进行的 通过设置巷道权限 限制特定 人员的进出 比如 根据矿含量分级 满足权限要求的人员才能进入富矿区域开采 系统使用时 持卡者持合法卡信号通过控制器处理后 人员可合法进入巷道 非法卡无法进 入 并在后台计算机留档 出门时再次将卡片通过阅读器 通过信号处理完成 对巷道人员的进出管理 不同级别的人员可以进入的巷道权限各不相同 通过安装在巷道出人口处的阅 读器对人员佩戴的电子标签进行自动识别 根据数据库中设置的信息对巷道的 旋转门进行相应的控制 对于来巷道的人员记录都自动进行保存 以便查询和 生成报表 2 3 安全物资管理 将射频标签安装到需要跟踪的物资上 通过 rfid 技术