基于RFID的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)研究

摘要：基于射頻技術(shù)的特點(diǎn)，針對提高礦業(yè)井下安全，預(yù)防礦井災(zāi)害的目的，設(shè)計(jì)研發(fā)了基于RFID的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)，采用了無線射頻非接觸式RFID為基礎(chǔ)的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，對礦井下遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行非接觸式信息采集處理能夠在不同狀態(tài)(移動或靜止)下自動識別。通過井下人員和物資的動態(tài)、靜態(tài)信息識別獲取，以達(dá)到實(shí)時管理的目的。通過煤礦應(yīng)用證明：該煤礦安全事故同比下降96％，有效降低井下安全事故和責(zé)任事故的發(fā)生，并能達(dá)到預(yù)防礦井災(zāi)害的成效。
關(guān)鍵詞：RFID；物流；礦業(yè)；管理系統(tǒng)

礦業(yè)物流管理有人員管理和安全物資管理。人員管理首先是日常作業(yè)管理，包括考勤、出入管理、井下人員跟蹤定位等；其次是緊急情況管理，即災(zāi)害事故預(yù)防，責(zé)任事故預(yù)防，災(zāi)害事故后人員定位、搜索、救護(hù)等。安全物資指雷管、炸藥等易燃易爆且對存放、使用有特殊要求的物資。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國礦業(yè)開采以及巷道掘進(jìn)主要采用爆破方法，機(jī)械化掘進(jìn)尺只占5％，所以安全物資在生產(chǎn)過程中應(yīng)用數(shù)量及大，其管理水平直接影響安全生產(chǎn)狀況。目前國內(nèi)礦業(yè)物流管理仍以經(jīng)驗(yàn)管理、人工管理為主，災(zāi)害、事故發(fā)生率居高不下。此外，礦井下多塵、潮濕等惡劣環(huán)境因素造成人員、物資缺乏可靠的跟蹤管理手段。針對這種情況，利用RFID(射頻識別技術(shù))非接觸遠(yuǎn)距離識別、多目標(biāo)識別、環(huán)境敏感性低、標(biāo)簽數(shù)據(jù)容量大、標(biāo)簽可讀寫等特點(diǎn)，以其為關(guān)鍵技術(shù)且與計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、信息管理技術(shù)有效結(jié)合的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人員、物資的動態(tài)實(shí)時管理，改變礦業(yè)安全管理狀況。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及構(gòu)成
1．1 系統(tǒng)原理
系統(tǒng)由井下數(shù)據(jù)采集傳輸單元和地面控制管理單元組成，中間為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。礦井下數(shù)據(jù)采集傳輸單元基本組成元件為射頻標(biāo)簽、閱讀器、天線和中間件。系統(tǒng)工作原理為閱讀器通過天線發(fā)射電磁波，射頻標(biāo)簽經(jīng)自身天線接收電磁波后，或者依靠電感能量(無源)，或者依靠自身能量(有源)將所存儲信息發(fā)射回去。信息包括ID、身份標(biāo)識等靜態(tài)信息和環(huán)境、位置等動態(tài)信息。閱讀器接收信號并經(jīng)中間件處理后，通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給井上數(shù)據(jù)庫，經(jīng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)調(diào)用解析后，實(shí)現(xiàn)人員監(jiān)控、事故預(yù)警、安全物資監(jiān)控、中央控制、遠(yuǎn)程領(lǐng)導(dǎo)查詢等各種應(yīng)用。系統(tǒng)原理如圖1所示。