炭鉱の安全生産におけるRFID技術の応用

いくつかの炭鉱での最近の大事故を分析したところ、いくつかの共通の問題が発見されました。地上と地下の職員間の情報伝達がタイムリーではないことです。 地上職員が地下職員の配置や活動状況をタイムリーに動的に把握し、職員を正確に配置することは困難です。 炭鉱事故が一度発生すると、緊急救助、災害救助、安全救助の効率が低く、捜索救助の効果も低い。

この目的を達成するために、安全と生産、安全と効率の関係を正しく処理する方法、炭鉱の安全監視機能を正確かつリアルタイムかつ迅速に実行する方法、鉱山労働者を効果的に管理する方法、救助や災害救助の効率的な運営を確保する方法、 そして安全な救助が特に重要かつ緊急です。

新たな状況、新たな機会、新たな課題に直面し、安全な生産作業に対してより高い要求と期待が寄せられています。 したがって、生産安全情報管理のレベルを向上させ、災害防止と効率的な捜索救助を主な目標として生産安全のための長期的なメカニズムを強化することが、我が国の生産安全活動の唯一の方法である。

概要

RFID技術は、レーダーの原理を直接受け継ぎ、発展させた新しい自動識別技術です。 反射電力を通信に使用することが、RFID の理論的基礎を築きます。 RFIDの標準化の問題はますます注目を集めています。 RFID製品の種類は豊富になり、応用産業の規模は拡大を続けています。 特に、ウォルマートと米軍の使用により、RFIDの研究と応用が大きく促進されました。

南アフリカでは、RFID 技術が鉱山管理に活用され、鉱山への立ち入り、盗難防止、安全性などの鉱山管理の問題の解決に成功しています。 中国では、コンピュータによる鉱区管理の統合の程度は、主に日常の企業プロセス管理、財務管理、輸送管理などの地上部分に限定されています。 炭鉱地下管理の核心は経験管理です。 石炭産業における情報化とネットワーク化の発展に伴い、ほとんどの炭鉱企業は基本的に実際の生産プロセスにさまざまな炭鉱管理システムを採用しており、実用化において重要な役割を果たしています。 RF ID技術の導入により、国内の炭鉱でも管理にRFID技術が活用され始めています。 例：西山鉱業局、大同鉱業局。

基本構成と動作原理

RFID技術は、非接触の自動識別技術です。 その基本原理は、無線周波数信号と空間結合伝送特性を使用して、識別されたオブジェクトの自動識別を実現することです。 このシステムは通常、電子タグ、リーダー、アプリケーション インターフェイスの 3 つの部分で構成されます。 無線周波数信号の空間結合は、結合要素を介して電子タグとリーダーの間で実現されます。 結合チャネルでは、タイミング関係に従ってエネルギー伝送とデータ交換が実現されます。 システムの基本モデルを図 1 に示します。

図1からわかるように、RFIDシステムの動作プロセスでは、データ交換は常にエネルギーに基づいて、特定のタイミング方法を通じて実現されます。 リーダーは電子タグに動作エネルギーを提供します。 電子タグが無線識別フィールドに入ると、リーダーから発せられた無線周波数がタグ回路を起動し、相互に通信し、データの交換が完了します。

複数のタグを同時に読み取る場合は、リーダーを最初に送信することも、タグを最初に送信することもできます。 複数のタグの競合のない同時読み取りを実現するために、リーダーファースト方式では、最初にリーダーがタグのバッチに分離コマンドを発行して、リーダーの読み取り範囲内の複数の電子タグが分離され、最後にリーダーが分離コマンドを発行します。 タグが 1 つだけ残ります。 アクティブ状態では、リーダーとの競合のない通信リンクが確立されます。 通信が完了すると、タグは物理スリープに入るように指示され、新しいタグが競合のない通信命令を実行するように指定されます。 これを繰り返すと複数のタグの同時読み取りが完了します。

タグファースト方式の場合、タグは自身の識別 ID をランダムに繰り返し送信します。 リーダーはさまざまなタグをさまざまな時間帯に正しく読み取ることができます。ds、複数のタグの同時読み取りを完了します。 どの電子タグにも固有の ID 番号があります。 この ID 番号はタグに対して変更できません。 ほとんどのアプリケーションでは、タグのデータ属性はバックエンド データベースを使用してサポートされます。

通常、電子タグとリーダーで構成される識別システムはアプリケーションにサービスを提供しますが、アプリケーションの要件は多様かつ異なります。 リーダーとアプリケーション システム間のインターフェイスは、開発ツールによって呼び出される標準関数によって表されます。 機能としては大きく分けて以下のようなものが挙げられます。 アプリケーション システムは、必要に応じて構成コマンドやその他の指示をリーダーに発行します。 リーダーは、現在の構成ステータスとさまざまな命令の実行結果をアプリケーション システムに返します。

地下人材配置管理への応用

地下炭鉱労働者の出入りの効果的な識別と監視を実現し、管理システムが「人間化、情報化、高度な自動化」を完全に体現する。 デジタルマイニングの目標を達成するために。 炭鉱地下人材配置管理に実装される基本機能は次のとおりです。

①地下または特定の場所には常に何人の人がいますか?その人たちは誰ですか?

②地下における各人の随時の活動の軌跡。

③ 配車センターがその人に電話で迅速かつ正確に連絡できるように、1 人以上の要員の現在の実際の位置を照会し（地下要員位置）、任意の場所での該当要員の到着時間と総労働時間を照会し、 一連の情報は、重要な検査要員（ガス検知器、温度検知器、風検知器など）がさまざまなデータの検査と処理を適時に適切に実施しているかどうかを監視し、保証して、関連事故の発生を根本的に排除することができます。 人的要因によって。

計画では、地下のさまざまなトンネルや人が通過する通路に複数のリーダーを設置する予定です。 具体的な数や設置場所は、現場のトンネルの実情や達成すべき機能要件に応じて決定され、通信回線を介して地上監視センターのコンピュータに接続されます。 データ交換を行います。 同時に、各地底人が身に着けているマイナーズランプやその他の機器に電子タグが取り付けられます。 地下職員が地下に入った後、トンネル内に設置されたリーダーを通過または近づく限り、リーダーは信号を感知し、すぐに監視センターのコンピューターにアップロードします。コンピューターは特定の情報（たとえば、 誰が、どこにいるのか、具体的な時刻など）を監視センターの大画面やパソコンのディスプレイに表示し、バックアップします。 管理者は、大型スクリーンまたはコンピュータ上の分布図上の地下の特定の場所をクリックすることもでき、コンピュータはそのエリアの人員を数えて表示します。

同時に、コントロールセンターのコンピューターは、この期間の従業員の入退室情報（出席率、総出席時間、遅刻と退勤など）に基づいて、この期間中の各地下職員のさまざまな出席レポートを整理します。 記録、欠席時間など）。 さらに、地下で事故が発生すると、コンピュータ内の人員の位置および分布情報に基づいて事故現場の人員を即座に特定でき、その後、検知器を使用して事故現場の人員の正確な位置をさらに特定することができます。 救助者が正確かつ迅速に救助できるよう支援するサイトです。 閉じ込められた人々。 地下要員位置監視の概略図を図2に示します。

トンネルの安全性、勤怠統計、設備管理への応用

異なるレベルの担当者は、トンネルへの異なるアクセス権を持っています。 トンネルの出口に設置されたリーダーは、通過したい人を自動的に識別します。 バックグラウンドデータベースに設定された情報に従って、トンネルの回転ドアが制御されます。 人が入ると自動的に開きます。 人の立ち入りが禁止されている場合は、回転ドアが閉まります。 同時に、トンネルの入り口に来た人々が自動的に記録され、保存されるため、簡単にクエリやレポートを作成できます。 出席状況に関しては、各人が井戸を下りた正確な時間と上がった時間が表示されます。。 そして、仕事の種類（所定のフルシフト時間）に応じて、さまざまなカテゴリーの従業員がフルシフトであるかどうかが判断され、鉱山への旅行が有効であるかどうかが判断されます。 月次統計報告書では、井戸を下る時間、井戸を下る回数（有効回数）等を分類して集計し、評価を容易にしています。 毎月の出席状況レポート、任意の期間の坑井統計、およびその他の関連レポートを印刷します。 トロッコやその他の重要な設備の具体的なリアルタイムの位置が記録され、各トロッコの毎日の移動時間と出入りの頻度が計算されるため、管理が容易になります。 機器の設定と適用の原理は、基本的に人員配置の原理と同じです。

結論

鉱山におけるRFIDの適用は、地下の安全監視に基づいており、人員の安全管理、トンネルの安全管理、安全資材の管理の観点から分類して適用することができます。 RFID技術を活用して情報収集・処理ソリューションを確立し、情報伝達・共有を実現し、企業経営を支援し、地下管理の情報化・標準化・可視化を実現します。 従業員の安全を最大限に確保します。