Ứng dụng công nghệ RFID trong sản xuất an toàn mỏ than

Khi phân tích các vụ tai nạn lớn gần đây ở một số mỏ than, người ta phát hiện một số vấn đề thường gặp: việc liên lạc thông tin giữa nhân viên mặt đất và nhân viên dưới lòng đất không kịp thời; nhân viên mặt đất khó có thể chủ động nắm bắt kịp thời tình hình phân bố, hoạt động của nhân viên ngầm và xác định chính xác nhân sự; một khi xảy ra tai nạn mỏ than, hiệu quả cứu hộ khẩn cấp, cứu trợ thiên tai và cứu hộ an toàn thấp, hiệu quả tìm kiếm cứu nạn kém.

Để đạt được mục tiêu này, làm thế nào để xử lý chính xác mối quan hệ giữa an toàn và sản xuất, an toàn và hiệu quả, làm thế nào để thực hiện các chức năng giám sát an toàn mỏ than một cách chính xác, theo thời gian thực và nhanh chóng, quản lý hiệu quả các thợ mỏ và đảm bảo hoạt động cứu hộ, cứu trợ thiên tai hiệu quả, và cứu hộ an toàn là đặc biệt quan trọng và cấp bách.

Trước tình hình mới, cơ hội mới và thách thức mới, yêu cầu, kỳ vọng ngày càng cao hơn được đặt ra đối với công tác sản xuất an toàn. Vì vậy, nâng cao trình độ quản lý thông tin an toàn sản xuất và tăng cường cơ chế lâu dài về an toàn sản xuất với mục tiêu chính là phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn hiệu quả là con đường duy nhất cho công tác an toàn sản xuất của nước tôi.

Tổng quan

Công nghệ RFID là một công nghệ nhận dạng tự động mới kế thừa trực tiếp nguyên lý của radar và được phát triển từ đó. Việc sử dụng năng lượng phản xạ để liên lạc đặt nền tảng lý thuyết cho RFID. Vấn đề tiêu chuẩn hóa RFID ngày càng thu hút được sự chú ý. Các loại sản phẩm RFID ngày càng phong phú và quy mô của các ngành ứng dụng tiếp tục mở rộng. Đặc biệt, việc sử dụng Wal-Mart và quân đội Hoa Kỳ đã thúc đẩy đáng kể việc nghiên cứu và ứng dụng RFID.

Ở Nam Phi, công nghệ RFID đã được sử dụng thành công trong quản lý mỏ, giải quyết thành công các vấn đề trong quản lý mỏ như điểm danh mỏ, chống trộm và an toàn. Ở Trung Quốc, mức độ tích hợp quản lý khu vực khai thác với máy tính chủ yếu chỉ giới hạn ở phần trên mặt đất, bao gồm quản lý quy trình doanh nghiệp hàng ngày, quản lý tài chính và quản lý vận tải. Cốt lõi của quản lý hầm mỏ than là quản lý kinh nghiệm. Với sự phát triển của thông tin hóa và kết nối mạng trong ngành than, hầu hết các doanh nghiệp khai thác than về cơ bản đã áp dụng các hệ thống quản lý mỏ than khác nhau trong quá trình sản xuất thực tế và trong các ứng dụng thực tế đóng một vai trò quan trọng. Với sự ra đời của công nghệ RF ID, các mỏ than trong nước cũng bắt đầu sử dụng công nghệ RFID để quản lý. Chẳng hạn như: Cục khai thác mỏ Tây Sơn, Cục khai thác mỏ Đại Đồng.

Thành phần cơ bản và nguyên lý làm việc

Công nghệ RFID là công nghệ nhận dạng tự động không tiếp xúc. Nguyên tắc cơ bản của nó là sử dụng tín hiệu tần số vô tuyến và đặc tính truyền dẫn ghép nối không gian để nhận dạng tự động các đối tượng được xác định. Hệ thống thường bao gồm ba phần, đó là thẻ điện tử, đầu đọc và giao diện ứng dụng. Việc ghép nối không gian của tín hiệu tần số vô tuyến được thực hiện giữa thẻ điện tử và đầu đọc thông qua các phần tử ghép nối. Trong kênh ghép, việc truyền năng lượng và trao đổi dữ liệu được thực hiện theo mối quan hệ thời gian. Mô hình cơ bản của hệ thống được thể hiện trong Hình 1.

Như có thể thấy trong Hình 1, trong quá trình làm việc của hệ thống RFID, việc trao đổi dữ liệu luôn được thực hiện dựa trên năng lượng và thông qua một phương pháp định thời gian nhất định. Đầu đọc cung cấp năng lượng hoạt động cho thẻ điện tử. Khi thẻ điện tử đi vào trường nhận dạng tần số vô tuyến, sóng tần số vô tuyến do đầu đọc phát ra sẽ kích hoạt mạch thẻ, tương tác với nhau và hoàn tất việc trao đổi dữ liệu.

Để đọc đồng thời nhiều thẻ, đầu đọc có thể được gửi trước hoặc thẻ có thể được gửi trước. Để đạt được khả năng đọc đồng thời nhiều thẻ mà không có xung đột, đối với phương pháp ưu tiên đầu đọc, đầu đọc trước tiên sẽ đưa ra lệnh cách ly cho một loạt thẻ để nhiều thẻ điện tử trong phạm vi đọc của đầu đọc được cách ly và cuối cùng chỉ còn lại một thẻ ở trạng thái hoạt động sẽ thiết lập liên kết giao tiếp không xung đột với đầu đọc. Sau khi giao tiếp hoàn tất, thẻ được hướng dẫn chuyển sang chế độ ngủ vật lý và thẻ mới được chỉ định để thực thi các hướng dẫn giao tiếp không xung đột. Lặp lại điều này để hoàn thành việc đọc đồng thời nhiều thẻ.

Đối với phương pháp gắn thẻ đầu tiên, thẻ gửi ngẫu nhiên và liên tục ID nhận dạng của chính nó. Các thẻ khác nhau có thể được người đọc đọc chính xác ở những khoảng thời gian khác nhau.ds, hoàn thành việc đọc đồng thời nhiều thẻ. Đối với bất kỳ thẻ điện tử nào, nó có một số ID duy nhất. Số ID này không thể thay đổi cho thẻ. Trong hầu hết các ứng dụng, thuộc tính dữ liệu của thẻ được hỗ trợ bằng cách sử dụng cơ sở dữ liệu phụ trợ.

Hệ thống nhận dạng thường bao gồm các thẻ điện tử và đầu đọc phục vụ các ứng dụng, yêu cầu của các ứng dụng rất đa dạng và khác nhau. Giao diện giữa đầu đọc và hệ thống ứng dụng được thể hiện bằng các chức năng tiêu chuẩn được gọi bởi các công cụ phát triển. Các chức năng đại khái bao gồm các khía cạnh sau. Hệ thống ứng dụng đưa ra các lệnh cấu hình và các hướng dẫn khác cho đầu đọc khi cần thiết. Trình đọc trả về trạng thái cấu hình hiện tại và kết quả thực hiện các lệnh khác nhau cho hệ thống ứng dụng.

Ứng dụng trong quản lý định vị nhân sự ngầm

Thực hiện việc xác định và giám sát hiệu quả việc ra vào của công nhân mỏ than hầm lò, để hệ thống quản lý thể hiện đầy đủ "nhân bản hóa, thông tin hóa và tự động hóa cao"; để đạt được mục tiêu khai thác Kỹ thuật số. Các chức năng cơ bản được thực hiện trong quản lý định vị nhân sự hầm lò mỏ than bao gồm:

①Có bao nhiêu người ở dưới lòng đất hoặc ở một nơi nhất định vào bất kỳ lúc nào và những người này là ai?

②Quỹ đạo hoạt động ngầm của mỗi người tại bất kỳ thời điểm nào;

③ Truy vấn vị trí thực tế hiện tại của một hoặc nhiều nhân viên (định vị nhân viên ngầm), để trung tâm điều phối có thể liên hệ nhanh chóng và chính xác với người đó qua điện thoại, truy vấn thời gian đến và tổng thời gian làm việc của nhân viên có liên quan tại bất kỳ địa điểm nào và loạt thông tin có thể giám sát và đảm bảo liệu nhân viên kiểm tra quan trọng (như máy dò khí, máy phát hiện nhiệt độ, máy phát hiện gió, v.v.) có tiến hành kiểm tra và xử lý các dữ liệu khác nhau đúng lúc và đúng chỗ hay không, để loại bỏ căn bản các tai nạn liên quan gây ra bởi yếu tố con người.

Kế hoạch là cài đặt một số đầu đọc trong các đường hầm khác nhau dưới lòng đất và trong các lối đi mà mọi người có thể đi qua. Số lượng và vị trí cụ thể được xác định theo điều kiện thực tế của các đường hầm tại chỗ và yêu cầu chức năng cần đạt được, đồng thời kết nối chúng với máy tính trong trung tâm giám sát mặt đất thông qua đường dây liên lạc. Thực hiện trao đổi dữ liệu. Đồng thời, một thẻ điện tử được đặt trên đèn của thợ mỏ hoặc thiết bị khác mà mỗi người dưới lòng đất đeo. Sau khi nhân viên ngầm đi vào lòng đất, chỉ cần họ đi qua hoặc tiếp cận bất kỳ đầu đọc nào được đặt trong đường hầm, đầu đọc sẽ cảm nhận được tín hiệu và tải ngay lên máy tính trong trung tâm giám sát, máy tính có thể xác định thông tin cụ thể (chẳng hạn như là ai, ở đâu, thời gian cụ thể) và hiển thị trên màn hình lớn hoặc màn hình máy tính của trung tâm giám sát và sao lưu. Người quản lý cũng có thể Click vào một vị trí nào đó dưới lòng đất trên sơ đồ phân bố trên màn hình lớn hoặc máy tính, máy tính sẽ đếm và hiển thị số lượng nhân sự tại khu vực này.

Đồng thời, máy tính trong trung tâm điều khiển sẽ sắp xếp các báo cáo tham dự khác nhau của từng người ngầm trong giai đoạn này dựa trên thông tin ra vào nhân sự trong giai đoạn này (chẳng hạn như: tỷ lệ tham dự, tổng thời gian tham dự, đến trễ và rút lui). hồ sơ, thời gian vắng mặt, v.v.). Ngoài ra, khi xảy ra tai nạn dưới lòng đất, nhân viên tại nơi xảy ra tai nạn có thể được xác định ngay lập tức dựa trên thông tin định vị và phân bổ nhân sự trong máy tính, sau đó có thể sử dụng máy dò để xác định thêm vị trí chính xác của nhân viên tại vụ tai nạn trang web giúp lực lượng cứu hộ giải cứu họ một cách chính xác và nhanh chóng. Người mắc kẹt. Sơ đồ giám sát định vị nhân sự dưới lòng đất được thể hiện trên Hình 2.

Ứng dụng trong an toàn đường hầm, thống kê điểm danh và quản lý thiết bị

Nhân viên ở các cấp khác nhau có quyền truy cập khác nhau vào đường hầm. Đầu đọc được lắp đặt ở lối ra của đường hầm có thể tự động xác định những người muốn đi qua. Theo thông tin được thiết lập trong cơ sở dữ liệu nền, cửa quay tại đường hầm được điều khiển tương ứng. Khi mọi người được phép vào, nó sẽ tự động mở. Khi không có người vào thì cửa xoay sẽ đóng lại. Đồng thời, những người đến lối vào đường hầm sẽ được tự động ghi lại và lưu lại để dễ dàng truy vấn và tạo báo cáo. Về mặt tham dự, thời gian chính xác của mỗi người xuống giếng và thời gian họ đi lên được hiển thị chính xác. Và tùy theo loại công việc (quy định toàn bộ thời gian làm việc), người ta đánh giá xem các loại nhân sự khác nhau có làm việc theo ca đầy đủ hay không, để xác định xem chuyến đi đến mỏ của họ có hợp lệ hay không. Trong báo cáo thống kê hàng tháng, thời gian xuống giếng, số lần xuống giếng (thời gian hiệu quả)... đều được phân loại và thống kê để thuận tiện cho việc đánh giá. In báo cáo điểm danh hàng tháng, số liệu thống kê về điểm số ở bất kỳ khoảng thời gian nào và các báo cáo liên quan khác. Vị trí thời gian thực cụ thể của xe mỏ và các thiết bị quan trọng khác được ghi lại, đồng thời tính toán thời gian vận chuyển hàng ngày cũng như tần suất ra vào của từng xe mỏ để dễ dàng quản lý. Nguyên tắc cài đặt và ứng dụng của thiết bị về cơ bản giống như nguyên tắc định vị nhân sự.

Phần kết luận

Việc ứng dụng RFID trong các mỏ dựa trên sự giám sát an toàn dưới lòng đất và có thể được phân loại và áp dụng về mặt quản lý an toàn nhân sự, quản lý an toàn đường hầm và quản lý vật liệu an toàn. Sử dụng công nghệ RFID để thiết lập các giải pháp thu thập và xử lý thông tin nhằm đạt được việc truyền và chia sẻ thông tin, hỗ trợ quản lý doanh nghiệp và hiện thực hóa thông tin, tiêu chuẩn hóa và trực quan hóa quản lý ngầm. Đảm bảo an toàn nhân sự ở mức độ lớn nhất.