基於RFID技術的工礦燈管理應用解決方案

加強煤礦井下工礦燈具使用管理，包括礦用設備存放地點、維修地點、分佈等管理，確保工礦燈具完好無損，能有效滿足井下正常和特殊使用條件是確保煤礦安全生產的重要條件。 研究礦燈的各種管理方法的目的是為了獲得安全的生產環境和尋求採礦的最佳經濟效益，確保安全生產和正常生產的需要。

礦燈智慧管理軟體可以實現人員和礦燈的自動化管理：礦井中的每位員工都配備有唯一的條碼資料識別ID。 軟體與條碼技術結合使用，記錄礦工的情況。 進入和退出礦燈室。

條碼將員工編號與各種其他代碼結合起來，以允許或限制對預定區域的存取。 條碼中包含的詳細資訊可以透過智慧照明系統收集。 目前，條碼與 RFID 標籤上的唯一編號緊密結合。 RFID 標籤貼在礦工的身上。 燈或其他裝置。 該過程是資料庫初步設計的一部分，與系統中燈具的分配有關。 一旦完成，剩下的只是維護問題 - 當新員工到來時添加新的分配。 ，當員工離開公司時，先前的分配將被取消。

1.系統規劃及方案選擇

事實證明，將 RFID 系統應用於礦場是一項嚴峻的挑戰。 最初，（礦用）帽燈電池盒定制 125 kHz 低頻和 13.56 MHz 高頻被動標籤。 在設備配電間及礦燈室至豎井出口閘門附近安裝讀寫器（應答器）。 閘機還配備了條碼掃描儀，可以讀取每個礦工的身份證，以確認是否允許通過。

然而，RFID系統未能滿足600mm的最小讀取距離要求，因為礦工必須通過閘機的三個區域。 如果系統的讀取範圍小於60O毫米，可能會出現讀取錯誤。 有源標籤也已被研究。 如果使用有源標籤，RFID系統在追蹤物品時可以有更大的讀取距離，但由於有源標籤的成本與被動標籤相比太高，因此這種解決方案並不可取。

另一種選擇是 900 MHz UHF 被動標籤和閱讀器。 由於水和金屬會造成RFID幹擾並妨礙高讀取率，因此礦工使用的所有工具都是由不同材料人工製成的。 因為燈是塑膠做的。 它對900 MHz UHF標籤的讀取沒有影響，並且帶有帽燈的標籤更容易處理。 自足式自救套件被不銹鋼容器包圍，會幹擾 900 MHz 超高頻標籤的讀取。 氣體檢測設備也被不銹鋼包圍，這會幹擾標籤和閱讀器的工作頻率。

2.系統實施及設備選型

雙頻RFID技術結合了低頻（125-135kHz）傳輸能力和高頻（6.8MHz）RFID高速資料傳輸能力的優點。 RFID閱讀器傳輸低頻訊號為標籤提供能量。 此標籤使用高頻頻譜向讀取器傳輸訊號。 即使在許多礦工聚集且下礦人數持續減少的情況下，這種雙頻性能也能成功讀取多個標籤。 系統平均每分鐘可連續讀取7,200個標籤，讀取範圍為0.6至2 m。 該系統可以透過液體甚至某些金屬進行操作。 其性能優於13.56MHz和860-960 MHz RFID系統。

在礦燈室配置了18台雙頻讀寫器和5000個標籤進行測試。 此外，安裝工作還包括建立區域網路（LAN）來連接讀寫器，並確定工礦燈房中讀寫器的配置以最佳化系統運作。 結果顯示。 雙頻系統可以「實現高精度」。 並能滿足追蹤礦工進出礦燈室的移動情況的需要。 本質上，礦工沿著配備讀取器的預定路線移動，當礦工和燈籠通過這些預定位置時，可以收集礦工和燈籠的數據。整數。

該系統將 RFID 讀取器網路與採礦企業資源規劃 (ERP) 系統結合。 系統從礦業ERP系統的人力資源模組取得時間和現場資料。 時間和現場數據與礦燈室的物品發布資訊整合。 礦燈室的物品發布資訊是從RFID閱讀器收集的。 過去，這些綜合數據通常用於準備與礦燈室和設備使用相關的帳單以及管理資訊。 使用智慧照明系統，可以給出所有單元的清單以方便計費。

3 系統特點

使用RFID和系統整合的智慧燈系統的主要好處是它可以追蹤通過十字轉門的礦工並標記工人的位置。 從地面到地下的路徑。 自從第一個系統測試安裝以來，系統讀取成功率一直為100%，系統可以連續追蹤設備和礦工的移動情況。 RFID追蹤（系統）的實施可以為第二階段的礦山安全檢查提供保障。 ，系統產生的資訊可以讓任何礦工在下班後沒有返回燈室的情況下快速識別自己的位置。

透過追蹤和記錄每天的輪班次數，RFID系統擷取每個班次井下工作的員工人數以及安全裝置的維護狀態等資訊。 對於曾經手動管理的所有設備和流程來說，完整的維護歷史至關重要。 的。 已維修或保養的設備透過RFID系統記錄到維修平台。 礦燈配有唯一的識別號，可以再次使用。 所有維修和更換的零件都可以透過其唯一的燈號進行捕獲，從而建立完整的服務日誌。 智慧燈系統保留備件、組件及其各自價格的完整列表，從而可以追蹤備件和組件的成本和使用情況。 一些必要報告的電子產生減少了勞動力需求並減少了人為錯誤。

RFID系統整合了智慧燈應用軟體，同時也考慮了閘機通行點的安全驗證。 只有當礦工擁有指定的礦燈、裝備齊全的自救套件和便攜式氣體檢測設備時，才允許通過十字轉門進入豎井。 透過RFID系統收集的資訊可以防止身分證被假冒使用，並防止其他人進出礦井，因為只有合格的礦工才有條碼ID標籤。 礦工必須隨身輸入其設備的條碼號碼和 RFID 標籤號碼。 先前的智慧資料庫分配的代碼與從閱讀器（應答器）獲得的RFID資料相匹配，並根據每個採礦現場的需要轉換成各種報告，定位人員的移動。 設備遺失，以及追蹤設備的移除情況以進行維修或更換。

  4。結論

系統投入運作前，特定地點礦燈月損耗率高達25%。 沒有機制可以識別該設備並將其連結到特定個人。 無法表明是誰丟失或損壞了它。 現在情況大不相同了。 「生命之燈」的採用 理念將責任分配到個人，讓礦燈持有者充當礦燈的主人。 礦機 ID 代碼與礦燈標籤 ID 代碼的關聯使得指定設備的所有者對設備的遺失或損壞負責。 與任何重要技術的初始階段一樣，成功部署 RFID 需要員工培訓。 關鍵因素。 一旦確定了正確的技術，人員就會接受培訓以接受系統。 將成為一個重要的挑戰。 儘管一些礦工對新系統持懷疑態度，並將其視為對他們的測試機制，但礦場中的每個人都非常清楚RFID系統帶來的好處。 它完善了礦山操作人員的安全機制，使設備維護和管理更具成本效益，更重要的是控制設備損耗，使設備使用管理更準確成為可能。