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【摘 要】 RFID技术在煤矿井下安全管理系统中的应用，能够对煤矿井下管理安全性及工作效率显著提高，为煤矿生产及施工人员生命安全提供保障。本文则对REID技术在煤矿井下安全管理系统中的应用加以分析。
【关键词】 煤矿井下；安全管理系统；RFID技术
RFID技术是一项非接触式自动识别技术，不但可以通过无线电讯号对特定目标识别，同时还能够对相关数据进行读写，在实际应用中具有阅读速度快、操作方便以及无需布线等多个优点。在国外煤矿井下管理中，RFID技术已得到较为广泛的应用，为煤矿安全生产作出了巨大贡献，随着技术的引进和发展，RFID技术开始被应用于国内煤矿井下安全管理中。
一、RFID技术的基本认识
RFID（Radio Frequently Identification）也就是射频识别技术，不需要采用识别系统，同时也不必针对特定目标构建机械，在特定目标识别和数据读写中，只要应用无线电讯好即可。同时在进行识别过程中还不用出现人工干预，可以广泛应用在恶劣环境中，应用优势主要包括有：阅读速度快、操作简单，在应用过程中可以将高速运动物体快速识别，并且还能够同时对多个标签识别。当前RFID技术品种有很多，应用范围十分广泛，在物流和供应管理、文档追踪、运动计时、生产制造和装配、门禁控制等多个方面都有着广泛应用。
RFID的组成部分包括有阅读器、射频卡以及发射接收天线等。射频卡的主要作用也就是存储，其存储的不但包括具有标识射频卡的序列号，同时也包括一些用户数据可变信息。如果将射频卡放置在磁感应区，也就可以主动发动具有相应频率的主动标签。另外阅读器主要功能是进行信息接收，可以提供出和标签实施数据传输的途径。发射接收天线是发射和接收的装置，主要是完成阅读器和标签数据传输的发射和接收，采用无线电波方式，也就能够成功实现射频卡之间的通信。基本工作原理如图1所示。
在RFID系统工作中，是在能量周围实施整个操作过程，数据交换任务的实施必须严格依照之前设定的顺序进行，阅读器还能够将能够成功提供给电子标签，阅读器发出的射频电波可以成功将射频识别区域范围内电子标签的标签电路成功激活。这样在实现电子标签和阅读器两者作用过程中，也就能够成功完成数据对接工作。在多种标签识别功能下，最好应用的是阅读器先发方式，以此能够实现同步阅读，以免出现冲突事件。先发方式也就是在多个标签之间发出隔离口令，将其实现一定的隔离，最后能够和阅读器具有联系的也就只剩下一个标签，在这一标签和阅读器通信完成之后，也就会通知下一个标签，从而构建新的通信后动。阅读器可以在不同的时间阅读不同的标签，并且每一个电子标签的ID号码均是不一样的，并且无法实施更改[1]。
二、煤矿井下安全管理系统对RFID技术的应用
（一）设计思路
在煤矿井下安全管理中应用RFID技术，也就是构建完善的安全管理系统，实时对矿井及巷道工作人员、物资安全等实施监督管理。RFID技术的应用能够实现矿井安全管理的信息化及可视化，对于安全管理水平的提高具有重要意义。
（二）系统结构及工作原理
关于其系统结构设计主要可以分成两部分，分别是硬件和软件，其中硬件主要包括有：基站、监控客户端、射频卡标识、管理服务器以及矿用读卡器等等，主要工作进行信息采集以及信息识别，将系统中之前预设的功能有效实现，从而实现矿井安全管理工作的信息化建设；软件主要包括两种，分别是应用软件以及嵌入式软件，其是系统正常运行的支撑部分，可以成功将信息的各项工作系列性完成。系统结构可见下图2。
关于系统的应用，首先需要采用标识卡详细记录员工的各项基本信息，记录完毕之后将其采用一定频段发送，在RFID技术之下读卡器可以成功识别区域内的标识卡，基站也就能够将无线数据收集、处理、存储等一系列工作完成。之后相关工作人员在将监控区域内情况了解之后，借助于监控终端可以访问监控主机，基站中所存储的数据也就能够通过传输接口将其成功传递给服务器，管理人员也就能够将监控记录成功获取。
（三）软件系统功能
系统软件的功能主要包括：信息读取及发送、数据采集软件、后台数据库和单片机运行程序等等，数据库主要是能够在网络上将各项信息进行发布，同时还能够针对相应要求实施信息查询，实现射频识别卡地址码在系统中具有管理及数据统计功能。另外还具有系统更新维护和历史记录查询等功能均可以实现，在实际应用中具有安全性高、可扩展性强以及操作简单的优点[2]。
（四）RFID安全管理系统在煤矿井下的应用
（1）人员安全管理
在煤矿井下工作人员安全管理中应用RFID技术，其管理功能的发挥主要是指：管理系统可以对矿井下工作人员的井下作业情况，实现追踪和查询。一旦在矿井下出现异常情况下，即可以实施安全预警，及时引导工作人员进行撤离，一旦发生意外事故还能够将工作人员的具体位置迅速定位，这样便于在第一时间实施营救，提高救援及时性，从而最大化减少死亡事件。其实，很多煤矿企业对井下工作人员的管理均对RFID技术有相关应用，主要是这一技术的识别功能比较强，系统在成功将阅读器信息生成之后，也就能够借助于计算机将其数据进行识别及处理。
（2）井下作业管理
当采掘面信息形成之后，计算机管理人员则要针对实际情况制定合理的安排，将不同种类工作所需要的作业人数详细计算。依照具体的工种种类，可以制定出新的工作计划，同时系统也能够依照实际需求确定相应的工种人员，并且制定出相应的工作时间，结合众多因素最终确定人员安排[3]。之后操作人员也就可以实施相应的作业安排，将具体的工作作业人员数量计算出来，在数据库中也就能够将各个人员的最新记录显示，成功生成人员记录之后，计算机管理人员也就必须要将数据库中上次项目完成内容及情况认真核实。在数据库中，把新的人员情况添加，借助于系统中所具有的自动筛选功能，也就可以自动把和工种要求不相符的人员少选出来，另外选择与其要求相符的工种人员，直到满员。
（3）巷道及物资管理
巷道安全管理就是针对出现异常情况的巷道设置相应的特殊管理，对巷道管理权限进行设置，限制相关人员的进入。比如依照煤矿矿床富含金属矿元素的含量，在其开采过程中，一定要具有相应权限的人员才能够进入，在安全管理系统中这些人员必须要获取相应的合法卡信号，通过计算机系统处理之后才能够成功进入巷道，反之则无法进入，并且所持有的不合格卡号也会在计算机系统中留下痕迹。安全物资管理也就是要将射频标签安装在需要进行追中的物资中，全面掌握物资的流动情况，确保物资安全。
结语：
在煤矿井下安全管理中RFID技术具有重要作用，目前已经在煤矿井下各项安全管理中有广泛应用。这一技术的应用，可以成功实现相关信息采集及处理，从而将井下工作人员基本情况详细记录，完成信息共享，实现了各项安全管理的信息化和可视化，为煤矿安全提供了有效保障。
参考文献
[1] 任大伟，施龙青，宋政伟，等.基于PDA与RFID的煤矿安全管理流程优化[J].煤矿安全，2014，10：236-238.
[2]曹庆仁.基于安全行为的煤矿安全管理系统模型[J].煤矿安全，2014，04：219-222.
[3] 郑源志，郑学建.人员定位安全管理系统在煤矿安全管理中的应用[J].工矿自动化，2010，07：116-117.
【关键词】 煤矿井下；安全管理系统；RFID技术
RFID技术是一项非接触式自动识别技术，不但可以通过无线电讯号对特定目标识别，同时还能够对相关数据进行读写，在实际应用中具有阅读速度快、操作方便以及无需布线等多个优点。在国外煤矿井下管理中，RFID技术已得到较为广泛的应用，为煤矿安全生产作出了巨大贡献，随着技术的引进和发展，RFID技术开始被应用于国内煤矿井下安全管理中。
一、RFID技术的基本认识
RFID（Radio Frequently Identification）也就是射频识别技术，不需要采用识别系统，同时也不必针对特定目标构建机械，在特定目标识别和数据读写中，只要应用无线电讯好即可。同时在进行识别过程中还不用出现人工干预，可以广泛应用在恶劣环境中，应用优势主要包括有：阅读速度快、操作简单，在应用过程中可以将高速运动物体快速识别，并且还能够同时对多个标签识别。当前RFID技术品种有很多，应用范围十分广泛，在物流和供应管理、文档追踪、运动计时、生产制造和装配、门禁控制等多个方面都有着广泛应用。
RFID的组成部分包括有阅读器、射频卡以及发射接收天线等。射频卡的主要作用也就是存储，其存储的不但包括具有标识射频卡的序列号，同时也包括一些用户数据可变信息。如果将射频卡放置在磁感应区，也就可以主动发动具有相应频率的主动标签。另外阅读器主要功能是进行信息接收，可以提供出和标签实施数据传输的途径。发射接收天线是发射和接收的装置，主要是完成阅读器和标签数据传输的发射和接收，采用无线电波方式，也就能够成功实现射频卡之间的通信。基本工作原理如图1所示。
在RFID系统工作中，是在能量周围实施整个操作过程，数据交换任务的实施必须严格依照之前设定的顺序进行，阅读器还能够将能够成功提供给电子标签，阅读器发出的射频电波可以成功将射频识别区域范围内电子标签的标签电路成功激活。这样在实现电子标签和阅读器两者作用过程中，也就能够成功完成数据对接工作。在多种标签识别功能下，最好应用的是阅读器先发方式，以此能够实现同步阅读，以免出现冲突事件。先发方式也就是在多个标签之间发出隔离口令，将其实现一定的隔离，最后能够和阅读器具有联系的也就只剩下一个标签，在这一标签和阅读器通信完成之后，也就会通知下一个标签，从而构建新的通信后动。阅读器可以在不同的时间阅读不同的标签，并且每一个电子标签的ID号码均是不一样的，并且无法实施更改[1]。
二、煤矿井下安全管理系统对RFID技术的应用
（一）设计思路
在煤矿井下安全管理中应用RFID技术，也就是构建完善的安全管理系统，实时对矿井及巷道工作人员、物资安全等实施监督管理。RFID技术的应用能够实现矿井安全管理的信息化及可视化，对于安全管理水平的提高具有重要意义。
（二）系统结构及工作原理
关于其系统结构设计主要可以分成两部分，分别是硬件和软件，其中硬件主要包括有：基站、监控客户端、射频卡标识、管理服务器以及矿用读卡器等等，主要工作进行信息采集以及信息识别，将系统中之前预设的功能有效实现，从而实现矿井安全管理工作的信息化建设；软件主要包括两种，分别是应用软件以及嵌入式软件，其是系统正常运行的支撑部分，可以成功将信息的各项工作系列性完成。系统结构可见下图2。
关于系统的应用，首先需要采用标识卡详细记录员工的各项基本信息，记录完毕之后将其采用一定频段发送，在RFID技术之下读卡器可以成功识别区域内的标识卡，基站也就能够将无线数据收集、处理、存储等一系列工作完成。之后相关工作人员在将监控区域内情况了解之后，借助于监控终端可以访问监控主机，基站中所存储的数据也就能够通过传输接口将其成功传递给服务器，管理人员也就能够将监控记录成功获取。
（三）软件系统功能
系统软件的功能主要包括：信息读取及发送、数据采集软件、后台数据库和单片机运行程序等等，数据库主要是能够在网络上将各项信息进行发布，同时还能够针对相应要求实施信息查询，实现射频识别卡地址码在系统中具有管理及数据统计功能。另外还具有系统更新维护和历史记录查询等功能均可以实现，在实际应用中具有安全性高、可扩展性强以及操作简单的优点[2]。
（四）RFID安全管理系统在煤矿井下的应用
（1）人员安全管理
在煤矿井下工作人员安全管理中应用RFID技术，其管理功能的发挥主要是指：管理系统可以对矿井下工作人员的井下作业情况，实现追踪和查询。一旦在矿井下出现异常情况下，即可以实施安全预警，及时引导工作人员进行撤离，一旦发生意外事故还能够将工作人员的具体位置迅速定位，这样便于在第一时间实施营救，提高救援及时性，从而最大化减少死亡事件。其实，很多煤矿企业对井下工作人员的管理均对RFID技术有相关应用，主要是这一技术的识别功能比较强，系统在成功将阅读器信息生成之后，也就能够借助于计算机将其数据进行识别及处理。
（2）井下作业管理
当采掘面信息形成之后，计算机管理人员则要针对实际情况制定合理的安排，将不同种类工作所需要的作业人数详细计算。依照具体的工种种类，可以制定出新的工作计划，同时系统也能够依照实际需求确定相应的工种人员，并且制定出相应的工作时间，结合众多因素最终确定人员安排[3]。之后操作人员也就可以实施相应的作业安排，将具体的工作作业人员数量计算出来，在数据库中也就能够将各个人员的最新记录显示，成功生成人员记录之后，计算机管理人员也就必须要将数据库中上次项目完成内容及情况认真核实。在数据库中，把新的人员情况添加，借助于系统中所具有的自动筛选功能，也就可以自动把和工种要求不相符的人员少选出来，另外选择与其要求相符的工种人员，直到满员。
（3）巷道及物资管理
巷道安全管理就是针对出现异常情况的巷道设置相应的特殊管理，对巷道管理权限进行设置，限制相关人员的进入。比如依照煤矿矿床富含金属矿元素的含量，在其开采过程中，一定要具有相应权限的人员才能够进入，在安全管理系统中这些人员必须要获取相应的合法卡信号，通过计算机系统处理之后才能够成功进入巷道，反之则无法进入，并且所持有的不合格卡号也会在计算机系统中留下痕迹。安全物资管理也就是要将射频标签安装在需要进行追中的物资中，全面掌握物资的流动情况，确保物资安全。
结语：
在煤矿井下安全管理中RFID技术具有重要作用，目前已经在煤矿井下各项安全管理中有广泛应用。这一技术的应用，可以成功实现相关信息采集及处理，从而将井下工作人员基本情况详细记录，完成信息共享，实现了各项安全管理的信息化和可视化，为煤矿安全提供了有效保障。
参考文献
[1] 任大伟，施龙青，宋政伟，等.基于PDA与RFID的煤矿安全管理流程优化[J].煤矿安全，2014，10：236-238.
[2]曹庆仁.基于安全行为的煤矿安全管理系统模型[J].煤矿安全，2014，04：219-222.
[3] 郑源志，郑学建.人员定位安全管理系统在煤矿安全管理中的应用[J].工矿自动化，2010，07：116-117.