RFID在煤矿井下安全管理中的应用(正式版)
RFID在煤矿井下安全管理中的运用研究
RFID在煤矿井下安全管理中的运用研究【摘要】rfid是一项自动识别技术，它的系统组成主要包括电子标签、读写器和应用软件。
文章主要介绍rfid在煤矿井下安全管理中的运用，其中包括rfid在井下管理运用的可行性、rfid煤矿井下安全管理系统结构两个方面。
在煤矿井下安全管理中运用rfid技术，可以实现对人员安全、巷道安全、安全物资的管理，能够实现煤矿井下安全管理的信息化和可视化，有利于提高煤矿安全管理水平，在实践中值得进一步推广与运用。
【关键词】rfid；煤矿井；安全管理；人员安全管理；巷道安全管理；安全物质管理一、引言煤矿安全事故给人们的生命财产安全带来重大的损失，因此，运用现代技术，加强对煤矿井下的安全管理，提高煤矿井下的安全管理水平，尽量减少煤矿安全事故，保障人们的生命财产安全是我们应尽的责任和使命。
为了改变我国煤矿井下安全管理方式落后，管理经验不足的情况，进一步保障煤矿开采的安全，保障人们的生命财产安全，在对煤矿井下安全进行管理的活动中，有必要引进安全管理系统分析方法，将现代先进的科学技术运用到煤矿井下安全管理工作中，以进一步提高安全管理水平，保障煤矿的安全开采。
文章主要介绍了rfid在煤矿井下安全管理中的运用的相关问题，实践表明，在煤矿井下安全管理中运用rfid技术，可以实现对人员安全、巷道安全、安全物资的管理，能够提高管理水平，可以收到良好的效果。
二、rfid技术概述rfid是一项自动识别技术，它产生于上个世纪末。
该技术的基本原理十分简单，即利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。
为了让人们对该技术有更加全面的了解，下面将介绍rfid技术的系统组成和技术分类。
1、rfid系统的组成。
在系统组成上，rfid主要包括三个部分：即电子标签、读写器和应用软件。
三个部分各有不同的特点和功能，其中，电子标签是该系统最重要的组成部分，它包括标签芯片和标签天线，标签芯片具有接收能量、收发信息、存储信息等功能。
基于无线传感器网络的煤矿井下人员定位系统设计与实现
基于无线传感器网络的煤矿井下人员定位系统设计与实现作者：岳秋艳,王文学,郭霞来源：《电脑知识与技术》2011年第15期摘要：井下人员定位系统对于提高煤炭企业的安全管理水平和应急救援水平都十分必要。
现有基于RFID技术的井下人员定位系统开发受RFID技术的限制无法满足井下全方位人员定位的要求。
近年来随着无线通讯技术和无线传感器网络技术的迅速发展，为研发下一代的井下人员定位系统提供了技术基础。
该文针对煤矿井下人员定位的需求基于无线传感器网络技术提出了井下人员定位系统的设计方案，该方案能够实现井下人员的准确定位，有利于提升矿山企业的数字化安全管理水平。
关键词：RFID；无线传感器网络；锚节点；定位中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)15-3725-02我国煤矿地质条件复杂、地下环境特殊，导致矿难频发、矿难救援难度极大。
目前由于煤矿井下普遍存在着入井人员管理困难、井下人员的分布及作业情况难以及时准确掌握的问题，导致矿难发生后无法对井下被困人员及时抢救，给煤矿安全生产工作带来了极大的隐患。
近年来，国内众多的企业基于RFID(Radio Frequency Identification ，即射频识别，俗称电子标签) 技术陆续推出了众多的煤矿井下人员定位系统，此类的人员定位系统具有体积小、重量轻、便于携带等优点，有效地弥补了我国井下人员定位系统的空白，成功的应用在国内众多的煤矿中。
但由于RFID技术在使用中存在通信距离短、基站安装成本高的缺点，无法实现井下无线信号的全覆盖和人员的精确定位，只能做到区域定位；而且RFID技术在多人同时通过无线基站时存在漏读卡现象，这种基于RFID技术的井下人员定位系统无法满足井下全方位人员定位的要求，并非真正意义的人员到位跟踪系统，只能够用于入井人员的考勤管理。
近年来随着无线通讯技术和无线传感器网络技术的迅速发展，为研发下一代的井下人员定位系统提供了技术基础。
井下人员定位系统在煤矿安全生产中应用
浅谈井下人员定位系统在煤矿安全生产中的应用【摘要】随着科学技术的不断发展，国家对煤矿的安全更加重视，监管力度不断加强，要求煤矿安全监察部门准确、实时地履行煤矿安全监测只能，确保煤矿的安全生产。
煤矿井下安全避险“六大系统”作为有效保护广大矿工根本利益的“生命工程”，体现了以人为本、执政为民的理念，是推荐我国安全生产状况持续稳定好转的有效载体，为促进我国煤业工业科学发展、安全发展发挥重要的作用。
本文重点论述井下人员定位系统在煤矿中的应用。
【关键词】井下人员定位系统煤矿安全1 煤矿井下人员定位系统的功能（1）系统需要对携带有射频识别卡的工作人员进行入井时刻，出入采掘工作面等重点区域时刻，出入限制性区域的监测监控和记录功能。
（2）实现考勤管理。
实现与考勤管理系统整个或者将考勤管理系统集成到人员定位系统，作为其子系统。
系统可以随时导出数据，并能获得任意井下工作人员的活动轨迹等信息。
（3）突发情况发生时，可以实时、准确地获取所有井下人员的当前和历史位置的信息。
依据现有的精确定位算法管理，合理布局分站，并通过软件计算，获得人员精确、实时的位置信息。
（4）分站管理功能。
系统需要根据提供的各种关键字（如分站模糊位置关键字查询附近分站，分站运行状况关键字查询相关分站等）查询分站信息的人机交互接口，并提供分站及射频接收模块参数配置接口。
系统还需要具备可视化地图漫游、缩放，查看分站在井下分布情况的功能。
（5）人员定位系统设计需要考虑到与其他安全避险系统的联系，比如：煤矿安全监控系统、矿井无线及有线通信系统等的兼容性的问题。
（6）系统需要具备自诊断、检测及报警功能。
当系统分站、传输接口、传输线路发生故障时能够主动报警，并且将故障设备信息及时间记录至数据库，以供查询。
对于人员定位这种安全避险系统，系统的稳定、可靠性和安全性必须得到重视。
（7）人机交互接口的要求。
系统的人机交互接口需方便用户对系统参数进行修改，对系统相关信息进行查询。
RFID在煤矿井下安全管理中的应用
RFID在煤矿井下安全管理中的应用概述RFID (Radio Frequency Identification)技术是一种无线电信号识别技术，被广泛应用于煤矿井下的安全管理中。
它可以实现对煤矿工人和设备的实时监控，提高煤矿井下的安全性和效率。
RFID技术在煤矿井下的应用1.身份识别监控RFID技术可以实现对煤矿工人身份的识别和监控。
每个工人都携带一个RFID芯片卡，系统可以读取芯片卡上的信息，并将工人的身份信息与井下监控系统进行对接。
这样可以随时掌握煤矿工人井下的工作情况，避免意外事故的发生。
2.安全区域划分RFID技术可以实现煤矿井下安全区域的划分。
通过在矿井的安全区域设置RFID感应装置和RFID标签，可以实现对工人的安全区域进行监控，一旦工人进入了危险区域，系统会自动报警，并在第一时间采取措施。
3.突发事件管理RFID技术可以实现煤矿井下的突发事件管理。
在井下的关键位置设置RFID感应装置和RFID标签，可以实时监控煤矿井下的情况，一旦发生突发事件，系统会自动报警，并指示相关工作人员采取适当的对策。
4.立体物联管理RFID技术可以实现对煤矿井下设备的立体物联管理。
通过在设备上安装RFID标签，可以实现对设备的实时监控和管理，一旦发现设备有异常，系统会进行自动报警，并快速采取修理措施。
RFID技术在煤矿井下安全管理中的优势1.高效性RFID技术可以实现对煤矿井下人员和设备进行快速、实时的监控管理，大大提高了煤矿井下的效率和工作质量。
2.安全性RFID技术可以实现对煤矿井下的安全区域进行快速、准确的划分监控，避免了意外事故的发生，大大提高了煤矿井下的安全系数。
3.信息化RFID技术可以将煤矿井下的管理变得更加信息化，所有监控信息可以快速地上传井上电脑、工作车等中央设备，方便管理人员进行监管。
总结RFID技术的应用，使煤矿井下的管理变得更加科学、高效和信息化。
但是，任何一种技术的应用都需要有专业的人员进行管理，才可以更好地发挥出它的优势。
煤矿井下定位系统
煤矿井下定位系统煤矿井下作业是一项重要的工作，但在矿井中工作也是极其危险的。
事故很容易发生，矿工在一些极端情况下可能会迷失方向。
这就需要一种煤矿井下定位系统来确保矿工的安全。
煤矿井下定位系统是一种利用全球定位系统（GPS）和局部无线信号（RFID）技术实现矿工位置跟踪的技术。
它通常由矿工佩戴的一个传感器和一个数据处理器组成。
传感器将矿工的位置信息发送到数据处理器中，数据处理器生成矿工位置和地图信息。
这种系统可以用于监测矿工的位置和活动。
矿工佩戴的传感器将能够跟踪他们的位置并将该信息传输到中央控制室。
这个控制室可以随时跟踪每个矿工的位置并做出必要的调度决策。
在矿井通风系统故障或地震等紧急情况下，系统可以指示矿工快速撤离矿井，避免事故的发生。
此外，煤矿井下定位系统还可以被用于确保矿区和矿井的安全。
该系统可以跟踪每个矿工的位置，并确保他们遵守安全规定。
如果矿工进入禁止进入的区域或不正确地穿戴安全设备，系统将发出警告信号。
工作人员操作废弃迷你摄像头，用于监视矿工的活动，以帮助追踪任何可能的问题。
使用这种系统还可以确保煤矿生产过程的可持续性。
通过收集矿工数据和产量数据，管理人员可以确定矿区的运转情况，以及是否需要进行任何调整。
此外，该系统也可以跟踪设备的位置和使用情况，以帮助管理人员计划有效的维护计划。
煤矿井下定位系统的技术不断创新。
在过去的几年中，它们已经实现了更多的功能。
例如，可以将系统与传感技术集成，以便矿工的健康状况也能被监测。
系统可以被作为趋势技术，来处理煤矿中的一些不同方面的信息。
总的来说，煤矿井下定位系统是一项重要的技术，该技术可以为矿工提供安全保障。
此外，它还可以帮助管理人员监控煤矿的生产和设备使用情况。
尽管存在一些技术和实施难题，但这一定位系统有着广泛的潜力，可以大大提升煤矿的安全和生产能力。
基于RFID的井下人员定位系统设计
１ 引言
煤矿 井下安全 问题一直 是 国家重视 的问题 …， 我 国大 中型 煤矿 和广大乡镇小煤矿都在 响应 国家号召， 越来越 重视煤矿安
全 问题 ， 已经开始装 备煤 矿安全生产监 控系统 。 井下人员定位 跟踪 及安全管 理系统可 以对井下人员进行实 时跟 踪， 方便掌握 每个人 的活动轨迹 ， 在灾害发生 时可 以及时找到井下被困人 员， 为救 援提供了宝贵的信 息。由于煤矿井下无线传输衰减大， Ｇ Ｐ Ｓ 信号不 能完全覆 盖井下的每个 巷道 。 本 文设计了一种基 于 射频识别 （ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ ） 技 术的井下人员安全 定位跟 踪系 统的设计方
ห้องสมุดไป่ตู้
传 输与处理 ， 可 工作于各种恶劣环境 ， 在识别高速 运动 的物体
和 同时识别多个标 签上有很好的应用 。
基于Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 的人员定位 系统 从无源射频近距 离识别阶段、 有 源 微波 远距离识 别阶段到现 在 的双 向识别 通信阶段一共 经历 了三个阶段 。 本 文设计采用有源微 波远距 离识别 的方案， 该方 案具有通信距离远 ， 可靠 性好 ， 识别速度快等 的优点 。
以激 发大学生对 知识尤其经典著作的热 爱为目标 ， 社 团组织通
以上 四个方面 的创 新从理念、 制度、 行为等各 个方面保证 过各种 方式 ， 如对话、 辩论 、 论坛、 讲座等方 式， 来 创造 一种 热 了高校社 团建设能够实现大学生终身就业 力的培养 。 本文由于
基于ＲＦ Ｉ Ｄ的井下人员定位系统设计 软 件 透 视 ・
陈齐慧 刘 佳 文 雅 吴周念 范文超 常 春 （ 湖北工业大学电 气与电 子工程学院 通信 工程， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ０ ０ ）
使用远距离RFID实现煤矿井下人员定位
系统 由信息采集 、标签服务器、 Ｉ 现场监 在 ｐ ｌ ｇ ＧＳ ｏ ｉ 中特 ｌ ｎ 别 设 计 离 线 工 近年来， 在全国范围内的煤炭生产事故不断 控、 ｂ查询四大模块组成。 Ｗｅ 发生，加强安全生产已经成为确保煤炭企业健康 作模块 ，这使 得在通讯中断 发展的必要前提。利用现代信息技术对井下生产 的期 间，ｏｉｇ ｐ ｌｎ ｌ 人员进行实时定位，可以使地面人员及时动态掌 将 数据暂存在 握井下人员的分布及作业情况 ， 实现两者间的信 息及时沟通 ， 从而有效地实施安全管理 ， 减少人员 本 地 ，等通讯 伤亡，所以加强这方面的研究有着重要的现实意 恢 复后 ，再 自 动上传。 义 和理 论意义 。 在地面上的基于 ＧＰ Ｓ的定位技术 现在也已 ２ 标 签 ２ 经非常成熟 ，但在地下几百米甚至上千米的矿井 巷道中， 无法接受到 Ｇ Ｓ Ｐ 信号 ， 以， 所 我们必须另 服务器的实现 辟蹊径来解决井下人员定位的难题。 标签服务 图 ３Ｐｌｎ 邮件读取线程流程图 ｏ ｉｇ ｌ 器是整个系统的核心，它连接着上位机 ，监视模 所谓 ＲＦＤ Ｒ ｄｏＦｅｕ ｎｙＩｅｔｉａｏ ） Ｉ （ ａ ｉ ｒｑ ｅ ｅ ｄｎｉｃｔ ｎ ｆ ｉ 技术 ，就是利用无线电波来进行通讯的一种 自动 图 ２ 系统主要 部件 结构 图 块 ，Ｂ服务器 。 Ｄ 上位机将接收到的标签信息 ， 传递 识别技术。其基本原理是通过阅读器和标签 Ｔ ｇ ａ 标签 的信息采集 由若干 台阅读器 、 台（ 两 或 给标签服务器，标签服务对发送来的信 息 进行处 存人 Ｄ Ｂ或者再转发至监视模块； 反过来， 系统 之间的电磁藕合或电感耦合来进行通讯 ，以达到 以上 ） 上位机 Ｐ Ｌ ＩＧ、 Ａ Ｏ ＬＮ Ｃ Ｎ总线、 工业 以太 网、 理 ， 对持有标签的人或物进行 自动识别的目的。作为 标签服务器组成。上位机不断的轮巡所有的阅读 的监视模块对阅读器的控制命令的发送也是通过 项先进的 自动识别技术， ＦＤ具有可读 写 、 ＲＩ 穿 器 ， 并把采集到的信息往标签服务器 ； 标签服务器的转发 ， 发到指定的阅读器中的， 进而 透力强、 识别距离远 、 速度快 ， 环境适应性好等特 标签服务器判断标签的类型 ， 进行分析处理 让阅读器执行相应命令。 点。 后， 将标签信息打包发向ＧＩ Ｓ现场监控模块； 上位机 、标签服务器都连接在工业 以太 网 进几年来， ＦＤ技术及其应用在国内外都 ＲＩ ＧＩ Ｓ现场监控模块以 Ｍ ｐ ｔ ｍｅ ａ Ｘｒ 为核心 ， ｅ 实 上。 标签服务器同时也是一台 Ｓ ｃｅ服务器， ｏｋｔ 标签 得到了迅速的发展。特别是， 随着成本的下降和标 时地将标签服务器发来的信息解包 ， 并根据标签 服务器与所连接来的各个上位机用独立的线程通 准化的实施 ， ＦＤ技术的全面推广和应用将越来 信息得到对应的员工信息，将员工信息及其当前 讯 ， ＲＩ 收到某邮件后 ， 将邮件填加到输入队列中， 即 越广泛。 的位置显示在 ＧＩ地图中。 Ｓ 并且在监控模块中， 可 可进入下一次接收循环。另有专门的线程来检查 判 重新将邮件打包 ， 发 远距离的 Ｒ Ｉ 以在持标签者不需要有意 以查询得到某地址的员工列表，某员工的行动路 输入队列 ， 断邮件的类型 ， ＦＤ可 识地做出刷卡动作时，就可以将标签信息读人阅 径等信息； 向相应的处理模块。同样， 当需要向下位机或通过 读器， 因而可以实现安全、 、 的人员识别。 戗哇 力便 Ｗｅ ｂ查询模块使授权的用户可以通过 Ｉｔ — 下位机向阅读器发送指令时，先将指令填加到输 ｎｅ ｒ １ 系统总体结构方案 ｎｔ ｅ查询员工下井的实时数据和详细的历史数据， 出队列，然后也有专门的线程 向ｓ ｋｔ ｃ ｏ ｅ客户端发 目前正在 应用 的一些 人 员定 位 系统 ， 主要 分 并进行各种统计分析。 送。 ２系统 的具 体实 现 为井上主机和井下分站两部分组成，主机和分站 通过使用输入 ， 出队列的隔离 ，匹配了 输 通过专有线路连接 ， 如下图所示。 当主机和线路出 ２ ． １上位 机 ｐｌｎ 的实 现 ｏｌ ｇ ｉ ｓ ｋｔ ｃ ｏ ｅ读写与数据处理之间的速度 ， 不会因为有大 现故障时， 系统将完全瘫痪， 可靠性能很差。并且 阅读 器 分 站连 接 在 Ｃ Ｎ总 线 上 ，通 过 量 的 ｓｃｅ数据涌人 ， Ａ ｏｋ ｔ 而造成数据处理的滞后 ； 反 这种连接方式不利于硬件的维护和系统的扩充。 Ｒ ４ ５接入上位机。上位机 ｐ ｌｎ 采用本安型的 过来 ， Ｓ８ ｏｌ ｇ ｉ 也不会因为进行复杂的 处理而影响下一次 工控机。 有两台上位机并行的工作， 不断的将阅读 ｓ ｋｔ ｃ ｏ ｅ数据的读取。 器感应到的信息拉（ Ｕ Ｌ 上来， ＰＬ） 发送给标签服务 器。并行丁作的两台上位机， 协调工作 ， 动态地分 配将要通讯的阅读器的地址，当任何一台机器因 为某些原因而停机时 ， 都不会中断系统的通讯。 为 了通讯的安全可靠 ，ｏｉ 与阅读器之间 ｐｌ ｇ ｌ ｎ 利用邮件通讯。 定义函数 Ｓｎ Ｍ ｉ ｅｄ ｉ分别 ｅｄ ａＬ ａＭａｌ Ｒ 表示 向阅读器发送命令邮件和从 阅读器 中得 到 Ｔ 邮件或其它设置信息。 ｇ ａ 为了能够同时与多台阅读器进行读取 ／ 发送 操作 ，ｏｌ ｇ ｐｌｎ 软件上采用独立线程分别来实现邮 ｉ 图 ４ Ｔ ｇ ｅｖ ｒ ａ Ｓ ｒｅ 的功 能 图 图 １ 目前 的 井下人 员定位 系统 基本框 架 件的读取和发送 ，并通过 发送 ｍ ｓａｅ消息到线 ｅｓ ｇ ２ Ｉ ． Ｇ Ｓ监视模块的实现 ３ 实现的系统 ，在结构上进行了很大的调整。 程， 来控制线程功能的启动和暂停。 阅读器感应到的ＲＦＤ卡号信息 ，最终要传 Ｉ 在井下专门设计能独立工作的轮巡上位机 ，它负 当邮件读取线程接收到邮件后 ， 通过 Ｓｃ ｅ 送到监视模块来。监视模块以 ＧＳ ｏｋｔ Ｉ 为核心 ， 采用 责采集各阅读器中的信 息，并通过网络发送到井 接口发往标签服务器。（ 见图 ３ ） Ｍａ Ｉｆ公司的 ＭａＸｒｍｅ２ ０ ｏ Ｎ ｔＧ Ｓ中 ｐｎ ｏ ｐ ｔ ０ ４ｆｒ．ｅ。 Ｉ ｅ 上； 在井上配置有标签服务器 ， 通过它联系了监控 上位机要放置于矿井下 ， 以必须是本安型 有巷道图层 、 所 轨道图层 、 阅读器图层 、 图层 。 人员 系统（ 及其它可能的应用系统 ） 与井下各分站。井 的丁控机。它通过工业 以太网与井上的标签服务 当监视模块收到标签服务器发来的邮件包 上模块与井下模块之间通过共用 的工业以太网连 器相连。长距离的信 息 传输以及其它不确定 的因 后 ， 阅读器的地址 ， 根据 用动画的效果在 Ｍ Ｐ中 Ａ 接， 无须专用连接线路。 素， 会造成上位机与标签服务器的通讯 中断， 所以 的响应位置进行标注。 ｆ 下转 ２ ０页）
井下手机安全管理制度
一、总则为加强井下手机管理，确保井下作业人员的人身安全和矿井的安全生产，根据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》等相关法律法规，结合我矿实际情况，特制定本制度。
二、适用范围本制度适用于本矿所有井下作业人员，包括生产、辅助、管理、技术人员等。
三、管理原则1. 安全第一，预防为主。
井下手机管理必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，确保井下作业人员的人身安全和矿井的安全生产。
2. 规范管理，责任到人。
井下手机管理应规范有序，责任落实到人，确保井下手机使用的安全。
3. 教育培训，提高意识。
加强对井下作业人员的教育培训，提高其对井下手机安全管理的认识。
四、管理职责1. 矿长对本矿井下手机安全管理工作负总责。
2. 安全生产管理部门负责井下手机安全管理制度的具体实施和监督检查。
3. 各部门负责人对本部门井下手机安全管理工作负直接责任。
4. 井下作业人员对本人的井下手机安全使用负直接责任。
五、井下手机管理要求1. 井下手机使用规定（1）井下作业人员必须使用符合国家规定、具有通话和短信功能的手机，禁止使用不具备通话和短信功能的手机。
（2）井下作业人员不得携带手机进入井下作业场所，如需携带，必须经矿长批准，并在规定区域使用。
（3）井下作业人员使用手机时，必须遵守国家法律法规和矿井相关规定，不得利用手机从事与工作无关的活动。
2. 井下手机使用时间（1）井下作业人员在工作时间内不得使用手机。
（2）井下作业人员在井下休息时间，如需使用手机，必须遵守相关规定，不得影响他人休息。
3. 井下手机维护保养（1）井下作业人员应妥善保管手机，防止手机受损。
（2）井下作业人员应定期对手机进行清洁和保养，确保手机正常使用。
4. 井下手机充电（1）井下作业人员不得在井下充电，如需充电，必须到地面充电室。
（2）井下作业人员充电时，应使用符合国家规定、安全可靠的充电器。
六、监督检查1. 安全生产管理部门应定期对井下手机安全管理工作进行检查，发现问题及时整改。
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文件编号：TP-AR-L5695In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编订：_______________审核：_______________单位：_______________ RFID在煤矿井下安全管理中的应用(正式版)RFID在煤矿井下安全管理中的应用(正式版)使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
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 RFID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 RFID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技术及时跟踪物资的流动。
安全物资管理系统用于管理煤矿中的危险物资，如炸药、甘油、脂等。
该系统主要有库存管理、物料跟踪2个功能模块。
库存管理主要管理煤矿中危险物资的出入库情况；物料跟踪用于详细记录井下物资的使用情况。
3 结束语从可靠性考虑，每个人员最好安装2个RFID卡片，虽然成本会上升一些，但是对于的快速处理、减少事故损失还是有必要的。
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