RFID技术在煤矿井下安全管理系统中的应用

陈锐

摘 要：我国煤炭生产不时出现矿上重大事故，安全管理水平比较低，有必要提高安全管理能力，该文先简单分析RFID技术特点，进而分析RFID技术在煤矿井下安全管理系统中的应用，应用效果分析发现在RFID技术帮助下，能够快速查出事故发生的具体地点，及时营救，希望能为煤矿安全管理提供一些参考。

关键词：RFID技术 煤矿生产 安全管理系统

中图分类号：TD655 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0017-01

当前我国的煤矿安全问题一直不太乐观，无法从根本上解决重大危险源事故，一旦发生事故就会带来巨大的经济损失。随着计算技术的不断发展，无线射频识别RFID技术逐渐受到关注，应用于煤矿井下安全管理系统中能够提高安全管理水平，本文主要分析RFID技术在煤矿井下安全管理系统中的应用。

1 RFID技术工作原理

RFID技术（无线射频识别技术）是指利用无线射频传输技术来检索和存储数据的过程，当前在工业自动化、交通运输控制管理等系统中有非常广泛的应用。

RFID技术由阅读器、电子标签等部分组成，自动识别被识别的对象，电子标签利用耦合原件与阅读器进行射频信号的结合，依照时间的顺序完成能量和数据的交换。RFID技术在应用中主要依靠能量的转变而实现数据的交换，RFID技术在应用中所需要的能量依靠阅读器提供。在射频识别领域范围内，阅读器被激活后与电子标签相互作用，完成数据的转移工作。若是阅读器具有多种标签识别功能，就能采用阅读器先发方式，进行同步阅读。在隔离多个电子标签时，仅留下一个阅读器，通信完成后，下一个标签开展通信。

2 RFID在煤矿安全管理中的应用特点

很多的煤矿井都在地下500m以下，面临非常严峻的安全问题，为进一步加强安全生产工作，提高安全生产水平，采用RFID技术能够提高安全管理效果。在采用RFID技术中需要采用现场总线连接方式，阅读器与操作后台的间距可以调节到2000m以上，在生产过程中，井下平台的阅读器能够通过后台操作实现。应用RFID技术在巷道中安装射频标签，能够比较方便管理人员、巷道等。煤矿井下工作环境非常复杂，应用RFID技术能够快速识别卡片，满足井下作业的要求。

3 RFID技术在煤矿井下安全管理中的应用

在煤矿井下安全管理中应用RFID技术，建立比较完整的系统，实现井下安全管理的信息化。系统设计包括硬件配置和软件配置两部分，硬件系统设计主要实现信息的采集和识别工作，软件主要完成信息采集、加工和传输等。基于RFID技术的安全管理系统软件实现信息读取、接受程度等，采用VC开发，能够实现数据统计、人员物资活动等能够实现井下人员物资的跟踪和管理。

3.1 煤矿井下人员安全管理

在煤矿井下人员安全管理中主要内容包括卡片和阅读器的管理、作业计划管理及出入管理，煤矿井下作业中，卡片管理主要是把电子卡片贴在安全帽上，经过计算机软件来进行检测，只有满足相应的条件才能进入到巷道职工。依照煤矿的实际工作情况，可以分为临时工和长期工作人员，临时工主要是参观人员、检查人员流动性比较大，为满足不同人员工作需求，同样将卡片分为临时卡和职工卡，根据不同职工信息限定相应的管理权限，把这些信息录入计算机形成电子编号，保证能够及时的处理数据，也能实现数据的查询工作。临时卡上所包括的信息比较全面，所具有的信息也是随着工作需求而发生变化，作用时间比较短暂，能够多次使用。为满足临时卡的工作需求，在计算机系统中设置临时卡的管理工作，能够通过查询形成报表。

煤矿井下安全管理中管理阅读器主要是实现煤矿采掘面和煤矿巷道阅读器的管理，在管理中系统设计中，详细记录管理阅读器的重要信息、采掘面数目等，能够实现信息的修改和查询。在对巷道的编号进行编码中依照大小号编写，在计算机系统中录入工作人员的信息之后，系统能够自动生成相应的编号，根据这些编码规则得到更加详细的巷道信息。采掘面阅读器的信息与采掘面息息相关，在计算机技术的帮助下自动生成采掘面编号，形成有序的目录。

在作业计划管理中，采掘面信息有很多，计算机管理人员换需要合理的安排这些信息，通过相应的公式进行计算，确定工作需要确定的作业人数，依照煤矿的具体工作调整相应的工种，筛选出符合要求的工作人员，进而安排相应的工作人员开展工作。依照人员的参数设置，计算新的计划需要的工种人数，在生成新的人员信息后，计算机管理人员需要认真核查项目内容，根据煤矿具体工作的调整改变工种，提高工作和管理效率。在该系统的设计中，还设计了相应的筛选功能，能够限制工作人员的权利。工作人员在出入时利用RFID技术进行识别，通过阅读器分析卡片上的信息，分析工作人员的具体权限，符合工作需求，宣传门会自动开启，若是不符合就会限制出入权限。

3.2 物资管理设计

这个功能或者说是环节的设计主要是针对一些比较特殊的巷道，主要是专对个别特殊人员和巷道。如针对富含金属矿元素的煤矿，要求具有特殊权限的人员开采富含矿元素的区域，在安全管理系统中，只有正确的卡信号才能被系统处理，进而到巷道中，不合法人员不被允许进入。

在安全物资管理中在RFID技术的帮助下，在物资中安装射频标签，密切观察井下物资的流动范围，安全物资管理对象主要是中度危险位子，如比较危险的炸药、易燃烧品等。还可以把RFID技术应用到人员定位管理中，通过电子标签判断具体的信息，计算机系统能够全部显示某个区域的人员信息，一旦发生意外，能够在最短时间内判断出事地点，进而进行营救。

3.3 安全生产监控系统

结合RFID技术和计算机系统，建立井上中心控制系统，实现安全生产监控系统。在安全生产监控系统主要包括考勤管理功能、报表功能、人员无线寻呼功能等，人员下井采用考勤定位技术，保证读卡信息的准确定，实时记录工作人员的具体工作情况，并生成报表，实时查询计算机的数据，随时查询工作人员的工作情况。报表功能主要是吸纳不同类型的报表，满足工作需求。在人员定位识别卡上安装报警等，一旦出现呼叫信号，立刻进行营救。人员无线寻呼功能能够实现个人呼救和乘组呼叫。在煤矿井下出现紧急情况是能够用识别卡发送呼救信号，安全监控管理主要是获取工作人员的运动轨迹，保证人员的安全性。

4 结语

综上所述，该文主要分析RFID技术在煤矿井下安全管理系统中的应用。当前RFID技术在煤矿井下管理工作中受到重视，并逐渐开始实现井下人员安全管理、物资管理等，该文对RFID技術应用分析比较浅显，在安全生产监控系统中还需要不断完善。

参考文献

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