Giải pháp ứng dụng quản lý đèn khai thác dựa trên công nghệ RFID

Tăng cường quản lý việc sử dụng đèn khai thác trong các mỏ than, bao gồm quản lý vị trí lưu trữ thiết bị khai thác, địa điểm bảo trì, phân phối, v.v., để đảm bảo đèn khai thác còn nguyên vẹn và có thể đáp ứng hiệu quả các điều kiện sử dụng thông thường và đặc biệt dưới lòng đất là điều kiện quan trọng để đảm bảo sản xuất an toàn ở các mỏ than. Mục đích của việc nghiên cứu các phương pháp quản lý khác nhau của đèn thợ mỏ là để có được môi trường sản xuất an toàn và tìm kiếm lợi ích kinh tế tốt nhất từ việc khai thác, đồng thời đảm bảo nhu cầu sản xuất an toàn và sản xuất bình thường.

Phần mềm quản lý thông minh của đèn thợ mỏ có thể thực hiện quản lý tự động nhân sự và đèn của thợ mỏ: mọi nhân viên trong mỏ đều được trang bị ID nhận dạng dữ liệu mã vạch duy nhất. Phần mềm được sử dụng kết hợp với công nghệ mã vạch để ghi lại hoạt động của thợ mỏ. lối vào và lối ra vào phòng đèn của thợ mỏ.

Mã vạch kết hợp mã số nhân viên với nhiều mã khác để cho phép hoặc hạn chế quyền truy cập vào các khu vực được xác định trước. Các chi tiết chứa trong mã vạch có thể được thu thập thông qua hệ thống ánh sáng thông minh. Hiện nay, mã vạch được tích hợp chặt chẽ với các con số duy nhất trên Thẻ RFID. Thẻ RFID được gắn vào máy khai thác; đèn hoặc các thiết bị khác. Quá trình này là một phần của thiết kế sơ bộ cơ sở dữ liệu và liên quan đến việc phân bổ đèn trong hệ thống. Sau khi hoàn thành, việc còn lại chỉ là vấn đề bảo trì - bổ sung phân bổ mới khi có nhân viên mới đến. , khi một nhân viên rời khỏi công ty, khoản phân bổ trước đó sẽ bị xóa bỏ.

1. Quy hoạch hệ thống và lựa chọn chương trình

Việc áp dụng hệ thống RFID vào các mỏ đã được chứng minh là một thách thức nghiêm trọng. Ban đầu, hộp pin đèn nắp (khai thác) được tùy chỉnh với các thẻ thụ động tần số thấp 125 kHz và tần số cao 13,56 MHz. Lắp đặt đầu đọc (bộ tiếp sóng) trong phòng phân phối thiết bị và gần cửa quay ở lối ra từ phòng đèn của thợ mỏ tới trục. Cửa quay cũng được trang bị máy quét mã vạch để đọc thẻ ID của từng thợ mỏ để xác nhận xem có được phép vượt qua hay không.

Tuy nhiên, hệ thống RFID không đáp ứng được yêu cầu về khoảng cách đọc tối thiểu là 600mm vì có ba khu vực mà thợ mỏ phải đi qua cửa quay. Nếu phạm vi đọc của hệ thống nhỏ hơn 60O mm thì có thể xảy ra lỗi đọc. Thẻ hoạt động cũng đã được nghiên cứu. Nếu sử dụng thẻ hoạt động, hệ thống RFID có thể có khoảng cách đọc lớn hơn khi theo dõi vật phẩm, nhưng do chi phí của thẻ hoạt động quá cao so với thẻ thụ động nên giải pháp này không được khuyến khích.

Một lựa chọn khác là thẻ và đầu đọc thụ động UHF 900 MHz. Vì nước và kim loại có thể gây nhiễu RFID và ngăn cản tốc độ đọc cao nên tất cả các công cụ mà thợ mỏ sử dụng đều được làm nhân tạo bằng các vật liệu khác nhau. Vì đèn được làm bằng nhựa. Nó không ảnh hưởng đến việc đọc thẻ UHF 900 MHz và thẻ có đèn nắp sẽ dễ xử lý hơn. Bộ Dụng cụ tự cứu hộ khép kín được bao quanh bởi một thùng chứa bằng thép không gỉ, gây cản trở việc đọc thẻ tần số siêu cao 900 MHz. Thiết bị phát hiện khí cũng được bao quanh bởi thép không gỉ, gây cản trở tần số hoạt động của thẻ và đầu đọc.

2. Triển khai hệ thống và lựa chọn thiết bị

Công nghệ RFID tần số kép kết hợp các ưu điểm của khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao RFID tần số thấp (125-135 kHz) và tần số cao (6,8 MHz). Đầu đọc RFID truyền tín hiệu tần số thấp để cung cấp năng lượng cho thẻ. Thẻ sử dụng phổ tần số cao để truyền tín hiệu đến đầu đọc. Hiệu suất tần số kép này cho phép đọc thành công nhiều thẻ, ngay cả khi có nhiều thợ mỏ tập trung lại và số người đi xuống mỏ tiếp tục giảm. Hệ thống có thể đọc liên tục trung bình 7.200 thẻ mỗi phút, với phạm vi đọc từ 0,6 đến 2 m. Hệ thống có thể hoạt động thông qua chất lỏng và thậm chí một số kim loại. Hiệu suất của nó tốt hơn các hệ thống RFID 13,56 MHz và 860-960 MHz.

18 đầu đọc tần số kép và 5.000 thẻ đã được cấu hình trong phòng đèn của thợ mỏ để thử nghiệm. Ngoài ra, công việc lắp đặt bao gồm thiết lập mạng cục bộ (LAN) để kết nối các đầu đọc và xác định cấu hình các đầu đọc trong phòng đèn khai thác nhằm tối ưu hóa hoạt động của hệ thống. Kết quả cho thấy. Hệ thống tần số kép có thể "đạt được độ chính xác cao" và có thể đáp ứng nhu cầu theo dõi chuyển động của thợ mỏ trong và ngoài phòng đèn của thợ mỏ. Về cơ bản, công cụ khai thác di chuyển dọc theo một tuyến đường được xác định trước được trang bị đầu đọc, cho phép thu thập dữ liệu trên cả công cụ khai thác và đèn lồng khi nó đi qua các địa điểm được xác định trước này.int.

Hệ thống này kết hợp mạng đọc RFID với hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp khai thác (ERP). Hệ thống lấy dữ liệu thời gian và hiện trường từ mô-đun nhân sự của hệ thống ERP khai thác. Dữ liệu thời gian và hiện trường được tích hợp với thông tin phát hành vật phẩm trong phòng đèn của thợ mỏ. Thông tin phát hành vật phẩm trong phòng đèn của thợ mỏ được thu thập từ đầu đọc RFID. Trước đây, những dữ liệu tích hợp này thường được sử dụng để chuẩn bị các hóa đơn liên quan đến việc sử dụng phòng đèn và thiết bị của thợ mỏ cũng như thông tin quản lý. Bằng cách sử dụng hệ thống đèn thông minh, danh sách tất cả các căn hộ có thể được cung cấp để thuận tiện cho việc thanh toán.

3 Tính năng hệ thống

Lợi ích chính của hệ thống ánh sáng thông minh sử dụng RFID và tích hợp hệ thống là nó có thể theo dõi những người thợ mỏ đi qua cửa quay và đánh dấu vị trí của công nhân. đường từ mặt đất xuống lòng đất. Kể từ khi hệ thống đầu tiên được thử nghiệm và cài đặt, tỷ lệ đọc thành công của hệ thống là 100% và hệ thống có thể theo dõi chuyển động của thiết bị và thợ mỏ một cách liên tục. Việc triển khai (hệ thống) theo dõi RFID có thể cung cấp giai đoạn thứ hai cho việc kiểm tra an toàn mỏ. , thông tin do hệ thống tạo ra cho phép bất kỳ người khai thác nào nhanh chóng xác định vị trí của họ nếu họ chưa quay lại phòng đèn sau ca làm việc của mình.

Bằng cách theo dõi và ghi lại số ca thực hiện mỗi ngày, hệ thống RFID nắm bắt các thông tin như số lượng nhân viên làm việc dưới lòng đất mỗi ca và tình trạng bảo trì của các thiết bị an toàn. Lịch sử bảo trì đầy đủ là điều cần thiết cho tất cả các thiết bị và quy trình từng được quản lý thủ công. của. Thiết bị đã được sửa chữa hoặc bảo trì được ghi vào bệ sửa chữa thông qua hệ thống RFID. Đèn của thợ mỏ được trang bị một số nhận dạng duy nhất và sau đó có thể được sử dụng lại. Tất cả các bộ phận được sửa chữa và thay thế có thể được ghi lại bằng số đèn duy nhất của chúng, từ đó xây dựng nhật ký dịch vụ hoàn chỉnh. Hệ thống đèn thông minh lưu giữ danh sách đầy đủ các mặt hàng, linh kiện dự phòng và giá tương ứng của chúng, giúp bạn có thể theo dõi chi phí và cách sử dụng các mặt hàng, linh kiện dự phòng. Việc tạo ra một số báo cáo cần thiết dưới dạng điện tử giúp giảm nhu cầu lao động và giảm sai sót của con người.

Hệ thống RFID tích hợp phần mềm ứng dụng ánh sáng thông minh và cũng tính đến việc xác minh an ninh tại các điểm đi qua cửa quay. Chỉ được phép tiếp cận trục thông qua cửa quay nếu người thợ mỏ có đèn thợ mỏ được chỉ định, bộ dụng cụ tự cứu hộ được trang bị đầy đủ và thiết bị phát hiện khí cầm tay. Thông tin được thu thập thông qua hệ thống RFID ngăn chặn việc sử dụng thẻ nhận dạng giả mạo và ngăn người khác ra vào mỏ vì chỉ những người khai thác đủ điều kiện mới có thẻ ID mã vạch. Người khai thác phải nhập số mã vạch và số thẻ RFID trên thiết bị của mình. Các mã được cơ sở dữ liệu thông minh trước đó gán cho khớp với dữ liệu RFID thu được từ đầu đọc (bộ tiếp sóng) và được chuyển đổi thành các báo cáo khác nhau tùy theo nhu cầu của từng địa điểm khai thác, định vị sự di chuyển của nhân sự. Tổn thất thiết bị và theo dõi việc di dời thiết bị để sửa chữa hoặc trao đổi.

  4. Kết luận

Trước khi hệ thống này được đưa vào hoạt động, tỷ lệ tổn thất hàng tháng của đèn thợ mỏ ở một địa điểm cụ thể lên tới 25%. Không có cơ chế nào để nhận dạng thiết bị và liên kết nó với một cá nhân cụ thể. Không thể chỉ ra ai đã đánh mất hoặc làm hư hỏng nó. Bây giờ nó rất khác. Việc áp dụng "ngọn đèn cho cuộc sống" khái niệm phân bổ trách nhiệm cho các cá nhân, sao cho người giữ đèn của thợ mỏ đóng vai trò là chủ sở hữu đèn của thợ mỏ. Việc kết nối mã ID của người khai thác với mã ID của thẻ đèn của người khai thác khiến chủ sở hữu thiết bị được giao phải chịu trách nhiệm về việc mất hoặc hư hỏng thiết bị. Giống như các giai đoạn ban đầu của bất kỳ công nghệ quan trọng nào, việc đào tạo nhân viên là cần thiết để triển khai RFID thành công. Yếu tố chính. Sau khi xác định được công nghệ chính xác, nhân viên sẽ được đào tạo để chấp nhận hệ thống. sẽ trở thành một thách thức quan trọng. Mặc dù một số thợ mỏ nghi ngờ về hệ thống mới và xem nó như một cơ chế thử nghiệm đối với họ, nhưng mọi người trong mỏ đều rất rõ ràng về những lợi ích mà hệ thống RFID mang lại. Nó cải thiện cơ chế an toàn của người vận hành mỏ, giúp việc bảo trì và quản lý thiết bị tiết kiệm chi phí hơn và quan trọng hơn là kiểm soát thất thoát thiết bị và giúp quản lý việc sử dụng thiết bị chính xác hơn.