Применение технологии RFID в обеспечении безопасности производства на угольных шахтах

При анализе недавних крупных аварий на нескольких угольных шахтах было обнаружено несколько общих проблем: информационная связь между наземным и подземным персоналом несвоевременна; наземному персоналу сложно динамически понимать распределение и условия работы подземного персонала своевременно и точно определять местонахождение персонала; после аварии на угольной шахте эффективность аварийно-спасательных работ, ликвидации последствий стихийных бедствий и безопасного спасения низкая, а эффективность поисково-спасательных работ недостаточна.

С этой целью особенно важно и срочно выяснить, как правильно управлять взаимосвязью между безопасностью и производством, безопасностью и эффективностью, как точно, в режиме реального времени и быстро выполнять функции мониторинга безопасности на угольных шахтах, эффективно управлять шахтерами и обеспечивать эффективную работу по спасению, ликвидации последствий стихийных бедствий и безопасному спасению.

Сталкиваясь с новыми ситуациями, новыми возможностями и новыми вызовами, были выдвинуты более высокие требования и ожидания в отношении безопасной производственной работы. Поэтому повышение уровня управления информацией о безопасности производства и укрепление долгосрочного механизма безопасности производства с предотвращением стихийных бедствий и эффективным поиском и спасением в качестве основных целей является единственным путем для работы по безопасности производства в моей стране.

Обзор

Технология RFID - это новая технология автоматической идентификации, которая напрямую наследует принцип радара и разработана на его основе. Использование отраженной мощности для связи закладывает теоретическую основу RFID. Вопрос стандартизации RFID привлекает все большее внимание. Типы продуктов RFID стали более многочисленными, а масштабы отраслей применения продолжают расширяться. В частности, использование Wal-Mart и вооруженных сил США значительно способствовало исследованию и применению RFID.

В Южной Африке технология RFID успешно использовалась в управлении шахтами, успешно решая такие проблемы управления шахтами, как посещаемость шахт, защита от краж и безопасность. В Китае степень интеграции управления горнодобывающими районами с компьютерами в основном ограничивается надземной частью, включая ежедневное управление процессами предприятия, финансовое управление и управление транспортировкой. Основой подземного управления угольной шахтой является управление опытом. С развитием информатизации и сетей в угольной промышленности большинство предприятий угольной шахты в основном приняли различные системы управления угольной шахтой в реальном производственном процессе и в практическом применении сыграли важную роль. С внедрением технологии RF ID отечественные угольные шахты также начали использовать технологию RFID для управления. Например: Xishan Mining Bureau, Datong Mining Bureau.

Основной состав и принцип работы

Технология RFID представляет собой бесконтактную технологию автоматической идентификации. Ее основной принцип заключается в использовании радиочастотных сигналов и характеристик передачи пространственной связи для достижения автоматической идентификации идентифицированных объектов. Система обычно состоит из трех частей, а именно электронных меток, считывателей и интерфейсов приложений. Пространственная связь радиочастотных сигналов реализуется между электронной меткой и считывателем через элементы связи. В канале связи передача энергии и обмен данными реализуются в соответствии с временными соотношениями. Базовая модель системы показана на рисунке 1.

Как видно из рисунка 1, в рабочем процессе системы RFID обмен данными всегда реализуется на основе энергии и посредством определенного метода синхронизации. Считыватель обеспечивает рабочую энергию для электронной метки. Когда электронная метка попадает в поле радиочастотной идентификации, радиочастотные волны, излучаемые считывателем, активируют цепь метки, взаимодействуют друг с другом и завершают обмен данными.

Для одновременного считывания нескольких меток считыватель может быть отправлен первым или метка может быть отправлена ​​первой. Чтобы добиться бесконфликтного одновременного считывания нескольких меток, для метода «сначала считыватель» считыватель сначала выдает команду изоляции пакету меток, так что несколько электронных меток в пределах диапазона считывания считывателя изолируются, и, наконец, в активном состоянии устанавливается бесконфликтная линия связи со считывателем. После завершения коммуникации метка получает команду войти в физический сон, а новая метка назначается для выполнения бесконфликтных инструкций по коммуникации. Повторите это, чтобы завершить одновременное считывание нескольких меток.

Для метода «сначала метка» метка случайным образом и многократно отправляет свой собственный идентификационный идентификатор. Различные метки могут быть правильно прочитаны считывателем в разные периоды времени, завершая одновременное считывание нескольких меток. Для любой электронной метки она имеет уникальный идентификационный номер. Этот идентификационный номер не может быть изменен длятег. В большинстве приложений атрибуты данных тегов поддерживаются с помощью внутренней базы данных.

Система идентификации, обычно состоящая из электронных тегов и считывателей, обслуживает приложения, а требования приложений разнообразны и различны. Интерфейс между считывателем и системой приложений представлен стандартными функциями, вызываемыми инструментами разработки. Функции примерно включают следующие аспекты. Система приложений выдает команды конфигурации и другие инструкции считывателю по мере необходимости. Считыватель возвращает свой текущий статус конфигурации и результаты выполнения различных инструкций в систему приложений.

Применение в управлении позиционированием персонала под землей

Осуществление эффективной идентификации и мониторинга входа и выхода работников подземных угольных шахт, чтобы система управления полностью воплощала «гуманизацию, информатизацию и высокую автоматизацию» для достижения цели цифровой добычи. Основные функции, реализованные в управлении позиционированием персонала подземных угольных шахт, включают:

①Сколько людей находится под землей или в определенном месте в любое время, и кто эти люди?

②Траектория деятельности каждого человека под землей в любое время;

③ Запрос текущего фактического местоположения одного или нескольких сотрудников (позиционирование персонала под землей), чтобы диспетчерский центр мог быстро и точно связаться с человеком по телефону, запросить время прибытия и общее рабочее время соответствующего персонала в любом месте, а также ряд информации, которая может контролировать и гарантировать, что важный инспекционный персонал (такой как детекторы газа, детекторы температуры, детекторы ветра и т. д.) проводит тестирование и обработку различных данных вовремя и в нужное время, чтобы принципиально исключить связанные с этим несчастные случаи, вызванные человеческим фактором.

Планируется установить несколько считывателей в различных туннелях под землей и в проходах, по которым люди могут проходить. Конкретное количество и местоположение определяются в соответствии с фактическими условиями туннелей на месте и функциональными требованиями, которые должны быть достигнуты, и подключаются к компьютеру в наземном центре мониторинга через линии связи. Выполняют обмен данными. В то же время электронная метка помещается на лампу шахтера или другое оборудование, которое носит каждый подземный человек. После того, как подземный персонал входит в подполье, пока они проходят или приближаются к любому считывателю, размещенному в туннеле, считыватель будет воспринимать сигнал и немедленно загружать его на компьютер в центре мониторинга, компьютер может определять конкретную информацию (например, кто это, где он находится, определенное время) и отображать ее на большом экране или дисплее компьютера центра мониторинга и резервировать ее. Менеджер также может щелкнуть по определенному месту под землей на схеме распределения на большом экране или компьютере, и компьютер подсчитает и отобразит персонал в этой области.

В то же время компьютер в центре управления будет сортировать различные отчеты о посещаемости для каждого человека под землей в течение этого периода на основе информации о входе и выходе персонала за этот период (такой как: уровень посещаемости, общее время посещаемости, записи о опоздании и уходе, время неявки и т. д.). Кроме того, как только под землей происходит авария, персонал на месте аварии может быть немедленно идентифицирован на основе информации о позиционировании и распределении персонала в компьютере, а затем детектор может быть использован для дальнейшего определения точного местоположения персонала на месте аварии, чтобы помочь спасателям спасти их точно и быстро. Застрявшие люди. Принципиальная схема мониторинга положения персонала под землей показана на рисунке 2.

Применение в области безопасности туннелей, статистической посещаемости и управления оборудованием

Персонал на разных уровнях имеет разные права доступа к туннелям. Считыватели, установленные на выходе из туннеля, могут автоматически идентифицировать людей, которые хотят пройти. В соответствии с информацией, установленной в фоновой базе данных, вращающаяся дверь в туннеле контролируется соответствующим образом. Когда людям разрешено войти, она автоматически открывается. Когда людям не разрешено входить, вращающаяся дверь закрывается. В то же время люди, которые приходят к входу в туннель, автоматически регистрируются и сохраняются для удобства запросов и создания отчетов. С точки зрения посещаемости отображается точное время спуска каждого человека в скважину и время его подъема. И в соответствии с типом работы (установленное полное время смены) оценивается, имеют ли разные категории персонала полные смены, чтобы определить, является ли их поездка в шахту действительной. В ежемесячном статистическом отчете время спуска скважины, количество разs, спускающиеся в скважину (эффективное время) и т. д. классифицируются и подсчитываются для облегчения оценки. Печатайте ежемесячные отчеты о посещаемости, статистику скважин за любой период времени и другие соответствующие отчеты. Регистрируется конкретное местоположение шахтного вагона и другого важного оборудования в реальном времени, а также ежедневное время транспортировки и частота входа и выхода каждого шахтного вагона рассчитываются для простоты управления. Принципы настройки и применения оборудования в основном такие же, как и принципы позиционирования персонала.

Заключение

Применение RFID в шахтах основано на подземном надзоре за безопасностью и может быть классифицировано и применено с точки зрения управления безопасностью персонала, управления безопасностью туннелей и управления безопасностью материалов. Используйте технологию RFID для создания решений по сбору и обработке информации для достижения передачи и обмена информацией, обеспечения поддержки управления предприятием и реализации информатизации, стандартизации и визуализации подземного управления. Обеспечьте безопасность персонала в максимальной степени.