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【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。读写器又被称为阅读器，它包括天线射频模块、基带处理模块、后台接口三个部分，读写器的主要工作是采集电子标签信息。应用软件与读写器进行通信，并对标签数据进行数据库的管理与操作，从而形成一个数据库网络。
2、RFID技术的分类。在RFID技术的分类上，可以根据不同的标准进行不同的分类。例如，如果按照工作频段分类，RFID系统可以分为低频、中频、高频、超高频以及微波。不同频段的系统在读写距离、数据速率、工作环境适应性等方面有着不同的特点，在实践中要根据具体的情况采用。而如果按照采用的电子标签工作电源来分类，我们可以将其分为有源电子标签和无源电子标签两个类别。这两种不同的标签各有自己的特点和优势，可以根据实际情况选用。
三、RFID在井下管理运用的可行性
在煤矿井下安全管理中运用RFID，将井下管理系统为对象，综合运用相关的技术实现对井下安全的管理。在煤矿管理系统中，运用射频识别技术，建立一个完整的、实时的、灵活的井下管理系统，对煤矿井下的各项事务进行系统的管理。该管理系统具有信息化和可视化的特点，能够有效提高煤矿井下安全水平，保证煤矿井下作业的安全，保证人们的生命财产安全。与地面作业相比而言，煤矿井下管理更加需要重视安全工作。将RFID技术运用到煤矿井下安全管理中，其运用的可行性包括以下几点：
1、技术可行性。RFID技术可以在煤矿井下巷道布点，并可以在适当的位置安装阅读器，而阅读器具有自动分组和自动识别功能，从而实现对人员、巷道、物资的管理。
2、操作可行性。电子卡的体积小，使用方便，并且，讀写器具有很强的识别卡的功能，在五米左右的距离也能够实现对卡片的自动识别，这给管理工作带来了很大的方便。井下作业要求简单与方便，而此管理系统既简单又方便，完全满足井下作业的要求。
3、设置可行性。通常情况之下，矿井的深度在五百米以内。运用该管理系统，可以采用现场总线的方式将阅读器和后台操作联系起来，模仿区域布网模式。阅读器和后台相隔的距离可以超过两千米，可以将阅读器设置在井下工作车场平台，通过后台进行各项操作，这样一来，设备布置的问题就得到了解决，煤矿井下安全管理系统的设置也就具有了可行性。
4、安全可靠性。RFID所运用的是射频技术，从理论上来讲，该技术不会对煤矿井下作业产生任何危险。因此，可以认为该技术是安全可靠的，可以在煤矿井下管理中放心使用。
四、RFID煤矿井下安全管理系统结构
RFID煤矿井下安全管理系统以安全管理为依据，通过运用相关的技术与方法，以保障煤矿井下的安全为目的，对人员安全、巷道安全、物资安全进行管理。
1、人员安全管理。人员安全管理是煤矿井下安全管理最重要的工作，一切管理工作都要围绕保障人的生命与财产安全进行。在人员管理中，主要是对井下作业人员的管理。当安全事故发生的时候，可以使用计算机的查询和分析功能，了解作业人员在井下的位置。这样，抢救人员便可以迅速的找到受困人员所在的位置，积极采取营救措施，从而最大限度的降低损失。该系统对施工人员的管理是通过RFID的识别功能进行的。在进行管理之前，系统需要生成阅读器和卡片等相关的信息，再通过系统软件处理识别后得到数据。根据功能的不同，人员作业系统可以分为四个不同的模块：卡片管理、阅读器管理、作业计划管理以及人员出入管理。
第一、卡片管理。在卡片管理中，首先需要将卡片编号，并贴在安全帽上。下井人员必须按照规定携带安全帽，在进入巷道之前，需要通过系统检测，如果条件不符合，则无法进入巷道。下井人员可以分为长期职工和临时员工两个类别。对于不同的员工，要实行不同的管理方法，可以发放两种不同类别的卡，如职工卡和临时卡，职工卡专门给长期职工使用，临时卡则给临时来煤矿井下的人员使用。对于这些卡，都要在系统中设置相应的查询、修改、删除功能，并设置补卡制度，方便对卡的管理。 第二、阅读器管理。在对阅读器进行管理的时候，首先有必要填写关于巷道的信息，并对巷道采掘面的数目进行记录。操作人员可以对这些相关的信息进行操作与管理，比如信息的添加、删除、修改、查询等，还能够将这些信息制成报表，以便对相关信息的分析与查询。由于巷道编号采用的是层次码的编码规则，录入相关信息后系统便会自动生成与阅读器相对应的巷道编号，这样就使得对巷道相关信息的查询变得十分方便。
第三、作业计划管理。在进行作业计划管理的时候，需要计算出各班点所需要的人员的数目，并制定作业计划，选出符合要求的各工种人员，对整个项目的时间和人员进行合理的安排，并设置相应的参数。当这些工种完成后，接下来进行的是作业安排，操作人员对要进行计划的采掘面进行计划操作，其实现过程如下：选择默认参数设置；计算施工计划所需要各种工作人员的数目；搜索数据库表中最新的人员记录以及已结束项目所包含人员的数目；删除上次计划和本次计划已结束项目所包含的人员，并添加到剩余人员中；选择符合工种要求的人员，并满足数量要求；将这些符合条件的人员添加到计划表中，并删除剩余表中该人员的记录。
第四、人员出入管理。人员出入管理主要包括三个部分。首先是出入记录，当人员进入的时候，运用RFID技术的识别功能以及阅读器读卡功能能够实现对进出人员的管理，如果当所来人员在计划之内，则旋转门打开，允许数据库保存信息，并可以查询、打印。如果所来人员不在计划之内，系统则显示该人员不在计划之内，满足要求才能进入。其次，查询、打印。显示巷道进出的所有记录，可以查询相关人员进出的信息，并打印这些信息。最后，巷道图示查询。在该系统中单击煤矿巷道的位置，便能够查询到该位置人员的相关信息，例如，出入时间、滞留时间等。
2、巷道安全管理。巷道安全管理方法是设置巷道权限，对人员的进出进行限制。比如，煤矿通常有贫矿和富矿之分，根据矿含量的等级进行划分，只有满足权限要求的人员才能允许进入富矿区，不能达到权限要求的人则不允许进入富矿区。使用安全管理系统，只有持合法卡的人员才能够通过控制器处理，进入相应的巷道内。当进入的人员需要出去的时候，也需要持卡经过阅读器的处理。在煤矿井下，不同人员进出巷道的权限是不一样的。在巷道的出入口安装阅读器，該阅读器能够自动识别进出人员佩戴的电子标签。在数据库中设置相关的信息，从而实现对巷道旋转门相应的控制。巷道安全管理系统具有记忆功能，能够对进出巷道的人员进行记录并将该信息保存下来，这样既能够方便以后的查询，还能够生成报表，更加方便以后的管理工作。
3、安全物资管理。除了对以上几项工作进行管理之外，RFID技术还能够运用于对安全物资的管理，其使用方法是将射频标签安装到需要跟踪管理的物资上面，运用RFID技术对物资进行跟踪与管理。在整个煤矿的开采过程中，由于需要使用炸药、甘油、脂等物资，这些物资容易发生爆炸，如果管理不当很容易造成安全事故。因此，必须加强对这些物资的安全管理。安全物资管理主要通过库存管理和物料跟踪模块来实现。其中，库存管理模块主要用于危险物资出入库的管理，它的目的是保证出入库物资的安全；而物料跟踪模块则主要用于详细记录煤矿井下物资的使用情况，以便管理人员及时掌握物资的使用情况，及时补充物质，保证充足的物资供应。
五、结束语
总而言之，为了保证煤矿开采的顺利进行，保障人们的生命财产安全，在实际工作中，我们必须加强对煤矿井下的安全管理。在煤矿井下安全管理工作实践中，运用RFID技术，能够实现对人员、巷道、物资的有效管理，可以实现管理的信息化和可视化，能够收到良好管理效果。毫无疑问，RFID技术在煤矿井下安全管理中必将拥有更加广阔的前景。
【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。读写器又被称为阅读器，它包括天线射频模块、基带处理模块、后台接口三个部分，读写器的主要工作是采集电子标签信息。应用软件与读写器进行通信，并对标签数据进行数据库的管理与操作，从而形成一个数据库网络。
2、RFID技术的分类。在RFID技术的分类上，可以根据不同的标准进行不同的分类。例如，如果按照工作频段分类，RFID系统可以分为低频、中频、高频、超高频以及微波。不同频段的系统在读写距离、数据速率、工作环境适应性等方面有着不同的特点，在实践中要根据具体的情况采用。而如果按照采用的电子标签工作电源来分类，我们可以将其分为有源电子标签和无源电子标签两个类别。这两种不同的标签各有自己的特点和优势，可以根据实际情况选用。
三、RFID在井下管理运用的可行性
在煤矿井下安全管理中运用RFID，将井下管理系统为对象，综合运用相关的技术实现对井下安全的管理。在煤矿管理系统中，运用射频识别技术，建立一个完整的、实时的、灵活的井下管理系统，对煤矿井下的各项事务进行系统的管理。该管理系统具有信息化和可视化的特点，能够有效提高煤矿井下安全水平，保证煤矿井下作业的安全，保证人们的生命财产安全。与地面作业相比而言，煤矿井下管理更加需要重视安全工作。将RFID技术运用到煤矿井下安全管理中，其运用的可行性包括以下几点：
1、技术可行性。RFID技术可以在煤矿井下巷道布点，并可以在适当的位置安装阅读器，而阅读器具有自动分组和自动识别功能，从而实现对人员、巷道、物资的管理。
2、操作可行性。电子卡的体积小，使用方便，并且，讀写器具有很强的识别卡的功能，在五米左右的距离也能够实现对卡片的自动识别，这给管理工作带来了很大的方便。井下作业要求简单与方便，而此管理系统既简单又方便，完全满足井下作业的要求。
3、设置可行性。通常情况之下，矿井的深度在五百米以内。运用该管理系统，可以采用现场总线的方式将阅读器和后台操作联系起来，模仿区域布网模式。阅读器和后台相隔的距离可以超过两千米，可以将阅读器设置在井下工作车场平台，通过后台进行各项操作，这样一来，设备布置的问题就得到了解决，煤矿井下安全管理系统的设置也就具有了可行性。
4、安全可靠性。RFID所运用的是射频技术，从理论上来讲，该技术不会对煤矿井下作业产生任何危险。因此，可以认为该技术是安全可靠的，可以在煤矿井下管理中放心使用。
四、RFID煤矿井下安全管理系统结构
RFID煤矿井下安全管理系统以安全管理为依据，通过运用相关的技术与方法，以保障煤矿井下的安全为目的，对人员安全、巷道安全、物资安全进行管理。
1、人员安全管理。人员安全管理是煤矿井下安全管理最重要的工作，一切管理工作都要围绕保障人的生命与财产安全进行。在人员管理中，主要是对井下作业人员的管理。当安全事故发生的时候，可以使用计算机的查询和分析功能，了解作业人员在井下的位置。这样，抢救人员便可以迅速的找到受困人员所在的位置，积极采取营救措施，从而最大限度的降低损失。该系统对施工人员的管理是通过RFID的识别功能进行的。在进行管理之前，系统需要生成阅读器和卡片等相关的信息，再通过系统软件处理识别后得到数据。根据功能的不同，人员作业系统可以分为四个不同的模块：卡片管理、阅读器管理、作业计划管理以及人员出入管理。
第一、卡片管理。在卡片管理中，首先需要将卡片编号，并贴在安全帽上。下井人员必须按照规定携带安全帽，在进入巷道之前，需要通过系统检测，如果条件不符合，则无法进入巷道。下井人员可以分为长期职工和临时员工两个类别。对于不同的员工，要实行不同的管理方法，可以发放两种不同类别的卡，如职工卡和临时卡，职工卡专门给长期职工使用，临时卡则给临时来煤矿井下的人员使用。对于这些卡，都要在系统中设置相应的查询、修改、删除功能，并设置补卡制度，方便对卡的管理。 第二、阅读器管理。在对阅读器进行管理的时候，首先有必要填写关于巷道的信息，并对巷道采掘面的数目进行记录。操作人员可以对这些相关的信息进行操作与管理，比如信息的添加、删除、修改、查询等，还能够将这些信息制成报表，以便对相关信息的分析与查询。由于巷道编号采用的是层次码的编码规则，录入相关信息后系统便会自动生成与阅读器相对应的巷道编号，这样就使得对巷道相关信息的查询变得十分方便。
第三、作业计划管理。在进行作业计划管理的时候，需要计算出各班点所需要的人员的数目，并制定作业计划，选出符合要求的各工种人员，对整个项目的时间和人员进行合理的安排，并设置相应的参数。当这些工种完成后，接下来进行的是作业安排，操作人员对要进行计划的采掘面进行计划操作，其实现过程如下：选择默认参数设置；计算施工计划所需要各种工作人员的数目；搜索数据库表中最新的人员记录以及已结束项目所包含人员的数目；删除上次计划和本次计划已结束项目所包含的人员，并添加到剩余人员中；选择符合工种要求的人员，并满足数量要求；将这些符合条件的人员添加到计划表中，并删除剩余表中该人员的记录。
第四、人员出入管理。人员出入管理主要包括三个部分。首先是出入记录，当人员进入的时候，运用RFID技术的识别功能以及阅读器读卡功能能够实现对进出人员的管理，如果当所来人员在计划之内，则旋转门打开，允许数据库保存信息，并可以查询、打印。如果所来人员不在计划之内，系统则显示该人员不在计划之内，满足要求才能进入。其次，查询、打印。显示巷道进出的所有记录，可以查询相关人员进出的信息，并打印这些信息。最后，巷道图示查询。在该系统中单击煤矿巷道的位置，便能够查询到该位置人员的相关信息，例如，出入时间、滞留时间等。
2、巷道安全管理。巷道安全管理方法是设置巷道权限，对人员的进出进行限制。比如，煤矿通常有贫矿和富矿之分，根据矿含量的等级进行划分，只有满足权限要求的人员才能允许进入富矿区，不能达到权限要求的人则不允许进入富矿区。使用安全管理系统，只有持合法卡的人员才能够通过控制器处理，进入相应的巷道内。当进入的人员需要出去的时候，也需要持卡经过阅读器的处理。在煤矿井下，不同人员进出巷道的权限是不一样的。在巷道的出入口安装阅读器，該阅读器能够自动识别进出人员佩戴的电子标签。在数据库中设置相关的信息，从而实现对巷道旋转门相应的控制。巷道安全管理系统具有记忆功能，能够对进出巷道的人员进行记录并将该信息保存下来，这样既能够方便以后的查询，还能够生成报表，更加方便以后的管理工作。
3、安全物资管理。除了对以上几项工作进行管理之外，RFID技术还能够运用于对安全物资的管理，其使用方法是将射频标签安装到需要跟踪管理的物资上面，运用RFID技术对物资进行跟踪与管理。在整个煤矿的开采过程中，由于需要使用炸药、甘油、脂等物资，这些物资容易发生爆炸，如果管理不当很容易造成安全事故。因此，必须加强对这些物资的安全管理。安全物资管理主要通过库存管理和物料跟踪模块来实现。其中，库存管理模块主要用于危险物资出入库的管理，它的目的是保证出入库物资的安全；而物料跟踪模块则主要用于详细记录煤矿井下物资的使用情况，以便管理人员及时掌握物资的使用情况，及时补充物质，保证充足的物资供应。
五、结束语
总而言之，为了保证煤矿开采的顺利进行，保障人们的生命财产安全，在实际工作中，我们必须加强对煤矿井下的安全管理。在煤矿井下安全管理工作实践中，运用RFID技术，能够实现对人员、巷道、物资的有效管理，可以实现管理的信息化和可视化，能够收到良好管理效果。毫无疑问，RFID技术在煤矿井下安全管理中必将拥有更加广阔的前景。