Rozwiązanie aplikacji do zarządzania lampami górniczymi oparte na technologii RFID

Wzmocnienie zarządzania użytkowaniem lamp górniczych w kopalniach węgla, w tym zarządzania miejscami składowania sprzętu górniczego, miejscami konserwacji, dystrybucją itp., w celu zapewnienia, że lampy górnicze są nienaruszone i mogą skutecznie spełniać normalne i szczególne warunki użytkowania pod ziemią, jest ważnym warunkiem zapewnienia bezpiecznej produkcji w kopalniach węgla. Celem badania różnych metod zarządzania lampami górniczymi jest uzyskanie bezpiecznego środowiska produkcyjnego i dążenie do uzyskania najlepszych korzyści ekonomicznych z wydobycia oraz zapewnienie potrzeb bezpiecznej produkcji i normalnej produkcji.

Inteligentne oprogramowanie do zarządzania lampami górniczymi może realizować automatyczne zarządzanie personelem i lampami górniczymi: każdy pracownik w kopalni jest wyposażony w unikalny identyfikator danych kodu kreskowego. Oprogramowanie jest używane w połączeniu z technologią kodów kreskowych do rejestrowania wejścia i wyjścia górników do pomieszczenia lamp górniczych.

Kody kreskowe łączą numery pracowników z różnymi innymi kodami, aby umożliwić lub ograniczyć dostęp do wstępnie określonych obszarów. Szczegóły zawarte w kodach kreskowych można zbierać za pomocą inteligentnych systemów oświetleniowych. Obecnie kody kreskowe są ściśle zintegrowane z unikalnymi numerami na etykietach RFID. Etykiety RFID są przymocowane do lamp górników lub innych urządzeń. Proces ten jest częścią wstępnego projektu bazy danych i jest powiązany z przydziałem lamp w systemie. Po zakończeniu reszta to tylko kwestia konserwacji — dodawania nowych przydziałów, gdy przybywają nowi pracownicy. , gdy pracownik opuszcza firmę, poprzedni przydział zostanie usunięty.

1. Planowanie systemu i wybór programu

Stosowanie systemów RFID w kopalniach okazało się poważnym wyzwaniem. Początkowo, skrzynka baterii lampy (górniczej) była dostosowana do pasywnych tagów niskiej częstotliwości 125 kHz i wysokiej częstotliwości 13,56 MHz. Zainstaluj czytniki (transpondery) w pomieszczeniu dystrybucji sprzętu i w pobliżu bramki obrotowej przy wyjściu z pomieszczenia z lampą górnika do szybu. Bramka obrotowa jest również wyposażona w skaner kodów kreskowych, aby odczytać kartę identyfikacyjną każdego górnika i potwierdzić, czy ma pozwolenie na przejście.

Jednak system RFID nie spełnił wymogu minimalnej odległości odczytu wynoszącej 600 mm, ponieważ były trzy obszary, w których górnicy musieli przejść przez bramki obrotowe. Jeśli zasięg odczytu systemu jest mniejszy niż 600 mm, mogą wystąpić błędy odczytu. Badano również aktywne tagi. Jeśli używane są aktywne tagi, system RFID może mieć większą odległość odczytu podczas śledzenia przedmiotów, ale ponieważ koszt aktywnych tagów jest zbyt wysoki w porównaniu z pasywnymi tagami, to rozwiązanie nie jest wskazane.

Inną opcją są pasywne znaczniki i czytniki UHF 900 MHz. Ponieważ woda i metale mogą powodować zakłócenia RFID i uniemożliwiać wysokie prędkości odczytu, wszystkie narzędzia używane przez górników są sztucznie wykonane z różnych materiałów. Ponieważ lampa jest wykonana z plastiku. Nie ma ona wpływu na odczyt znaczników UHF 900 MHz, a znaczniki z latarką są łatwiejsze w obróbce. Samodzielny zestaw ratunkowy jest otoczony pojemnikiem ze stali nierdzewnej, który zakłóca odczyt znacznika o ultrawysokiej częstotliwości 900 MHz. Sprzęt do wykrywania gazu jest również otoczony stalą nierdzewną, która zakłóca częstotliwość roboczą znacznika i czytnika.

2. Wdrożenie systemu i wybór sprzętu

Technologia RFID o podwójnej częstotliwości łączy zalety transmisji o niskiej częstotliwości (125-135 kHz) i wysokiej częstotliwości (6,8 MHz) transmisji danych RFID o dużej prędkości. Czytniki RFID przesyłają sygnały o niskiej częstotliwości, aby zapewnić energię tagom. Tag wykorzystuje widmo wysokiej częstotliwości do przesyłania sygnałów do czytnika. Ta wydajność o podwójnej częstotliwości umożliwia pomyślny odczyt wielu tagów, nawet gdy gromadzi się wielu górników, a liczba osób schodzących do kopalni nadal spada. System może odczytać średnio 7200 tagów na minutę w trybie ciągłym, przy zakresie odczytu od 0,6 do 2 m. System może działać w cieczach, a nawet niektórych metalach. Jego wydajność jest lepsza niż systemów RFID o częstotliwości 13,56 MHz i 860-960 MHz.

18 czytników dwuczęstotliwościowych i 5000 tagów skonfigurowano w pomieszczeniu z lampami górniczymi w celu przeprowadzenia testów. Ponadto prace instalacyjne obejmują skonfigurowanie sieci lokalnej (LAN) w celu połączenia czytników i określenie konfiguracji czytników w pomieszczeniu z lampami górniczymi w celu zoptymalizowania działania systemu. Wyniki pokazują. System dwuczęstotliwościowy może „osiągnąć wysoki stopień dokładności” i może sprostać potrzebie śledzenia ruchu górników wchodzących i wychodzących z pomieszczenia z lampami górniczymi. Zasadniczo górnik porusza się po ustalonej trasie wyposażonej w czytniki, co umożliwia zbieranie danych zarówno na temat górnika, jak i latarni czapkowej podczas przechodzenia przez te ustalone punktyints.

System łączy sieć czytników RFID z systemem planowania zasobów przedsiębiorstwa górniczego (ERP). System uzyskuje dane dotyczące czasu i pola z modułu zasobów ludzkich systemu ERP górniczego. Dane dotyczące czasu i pola są zintegrowane z informacjami o wydaniu przedmiotu z pomieszczenia z lampami górnika. Informacje o wydaniu przedmiotu z pomieszczenia z lampami górnika są zbierane z czytnika RFID. W przeszłości te zintegrowane dane były zwykle wykorzystywane do przygotowywania rachunków związanych z korzystaniem z pomieszczeń z lampami górnika i sprzętu, a także informacji zarządczych. Za pomocą inteligentnego systemu oświetleniowego można podać listę wszystkich jednostek w celu ułatwienia rozliczeń.

3 Funkcje systemu

Główną zaletą inteligentnego systemu oświetleniowego wykorzystującego technologię RFID i integrację systemu jest to, że może on śledzić górników przechodzących przez bramki obrotowe i oznaczać ścieżkę pracowników z ziemi do podziemia. Od czasu przetestowania i zainstalowania pierwszego systemu wskaźnik powodzenia odczytu systemu wyniósł 100%, a system może śledzić ruch sprzętu i górników w sposób ciągły. Wdrożenie śledzenia RFID (systemu) może zapewnić drugą fazę kontroli bezpieczeństwa kopalni. , informacje generowane przez system pozwalają każdemu górnikowi szybko zidentyfikować swoją lokalizację, jeśli nie wrócił do pomieszczenia z lampami po swojej zmianie.

Poprzez śledzenie i rejestrowanie liczby zmian wykonywanych każdego dnia, system RFID przechwytuje informacje, takie jak liczba pracowników pracujących pod ziemią na zmianę i stan konserwacji urządzeń bezpieczeństwa. Pełna historia konserwacji jest niezbędna dla wszystkich urządzeń i procesów, które kiedyś były zarządzane ręcznie. of. Sprzęt, który został naprawiony lub konserwowany, jest rejestrowany na platformie naprawczej za pośrednictwem systemu RFID. Lampa górnika jest wyposażona w unikalny numer identyfikacyjny i może być ponownie używana. Wszystkie naprawione i wymienione części mogą być rejestrowane według ich unikalnego numeru lampy, tworząc w ten sposób kompletny dziennik serwisowy. Inteligentny system oświetleniowy przechowuje pełną listę części zamiennych, komponentów i ich cen, co umożliwia śledzenie kosztów i wykorzystania części zamiennych i komponentów. Elektroniczne generowanie niektórych niezbędnych raportów zmniejsza zapotrzebowanie na pracę i redukuje błędy ludzkie.

System RFID integruje oprogramowanie aPlikacji inteligentnego oświetlenia i bierze również pod uwagę weryfikację bezpieczeństwa w punktach przejścia przez bramki obrotowe. Dostęp do szybu przez bramki obrotowe jest dozwolony tylko wtedy, gdy górnik ma przypisaną lampę górnika, w pełni wyposażony zestaw do samodzielnego ratownictwa i przenośny sprzęt do wykrywania gazu. Informacje zebrane za pomocą systemu RFID zapobiegają fałszowaniu kart identyfikacyjnych i uniemożliwiają innym osobom wchodzenie i wychodzenie z kopalni, ponieważ tylko wykwalifikowani górnicy mają identyfikatory z kodem kreskowym. Numer kodu kreskowego górnika i numer znacznika RFID jego sprzętu muszą zostać wprowadzone wraz z nim. Kody przypisane przez poprzednią inteligentną bazę danych odpowiadają danym RFID uzyskanym z czytników (transponderów) i są konwertowane na różne raporty zgodnie z potrzebami każdego miejsca wydobycia, lokalizując ruch personelu. Utrata sprzętu i śledzenie usuwania sprzętu w celu naprawy lub wymiany.

  4 Wnioski

Przed uruchomieniem tego systemu miesięczny wskaźnik utraty lamp górniczych w określonej lokalizacji wynosił aż 25%. Nie ma mechanizmu umożliwiającego identyfikację urządzenia i powiązanie go z konkretną osobą. Nie można wskazać, kto je zgubił lub uszkodził. Teraz jest zupełnie inaczej. Przyjęcie koncepcji „lampy na całe życie” przypisuje odpowiedzialność poszczególnym osobom, tak że posiadacz lampy górnika działa jako właściciel lampy górnika. Połączenie kodu identyfikacyjnego górnika z kodem identyfikacyjnym znacznika lampy górnika sprawia, że właściciel przypisanego sprzętu jest odpowiedzialny za utratę lub uszkodzenie sprzętu. Podobnie jak w przypadku początkowych etapów każdej ważnej technologii, do pomyślnego wdrożenia RFID wymagane jest przeszkolenie pracowników. Kluczowy czynnik. Po zidentyfikowaniu prawidłowej technologii personel jest szkolony w celu zaakceptowania systemu. stanie się ważnym wyzwaniem. Chociaż niektórzy górnicy są sceptyczni co do nowego systemu i postrzegają go jako mechanizm testowy dla nich, wszyscy w kopalni są bardzo świadomi korzyści płynących z systemu RFID. Poprawia on mechanizm bezpieczeństwa operatorów kopalni, sprawia, że konserwacja i zarządzanie sprzętem są bardziej opłacalne, a co ważniejsze, kontroluje utratę sprzętu i umożliwia dokładniejsze zarządzanie jego wykorzystaniem.