基于RFID的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)研究

摘要：基于射頻技術的特點，針對提高礦業(yè)井下安全，預防礦井災害的目的，設計研發(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為基礎的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)設計方案，對礦井下遠距離目標進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，以達到實時管理的目的。通過煤礦應用證明：該煤礦安全事故同比下降96％，有效降低井下安全事故和責任事故的發(fā)生，并能達到預防礦井災害的成效。
關鍵詞：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，即災害事故預防，責任事故預防，災害事故后人員定位、搜索、救護等。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，我國礦業(yè)開采以及巷道掘進主要采用爆破方法，機械化掘進尺只占5％，所以安全物資在生產(chǎn)過程中應用數(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)驗管理、人工管理為主，災害、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)非接觸遠距離識別、多目標識別、環(huán)境敏感性低、標簽數(shù)據(jù)容量大、標簽可讀寫等特點，以其為關鍵技術且與計算機、網(wǎng)絡、信息管理技術有效結合的礦業(yè)物流管理系統(tǒng)，實現(xiàn)人員、物資的動態(tài)實時管理，改變礦業(yè)安全管理狀況。

1 系統(tǒng)設計原理及構成
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。礦井下數(shù)據(jù)采集傳輸單元基本組成元件為射頻標簽、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)絡傳送給井上數(shù)據(jù)庫，經(jīng)應用軟件系統(tǒng)調用解析后，實現(xiàn)人員監(jiān)控、事故預警、安全物資監(jiān)控、中央控制、遠程領導查詢等各種應用。系統(tǒng)原理如圖1所示。