Soluzione applicativa per la gestione delle lampade da miniera basata sulla tecnologia RFID

Rafforzare la gestione dell'uso delle lampade da minatore nelle miniere di carbone, inclusa la gestione dei luoghi di stoccaggio delle attrezzature minerarie, dei luoghi di manutenzione, della distribuzione, ecc., per garantire che le lampade da minatore siano intatte e possano soddisfare efficacemente le normali e speciali condizioni di utilizzo nel sottosuolo è una condizione importante per garantire una produzione sicura nelle miniere di carbone. Lo scopo dello studio di vari metodi di gestione delle lampade da minatore è quello di ottenere un ambiente di produzione sicuro e cercare i migliori vantaggi economici dell'attività mineraria e garantire le esigenze di una produzione sicura e di una produzione normale.

Il software di gestione intelligente delle lampade da minatore può realizzare una gestione automatizzata del personale e delle lampade da minatore: ogni dipendente nella miniera è dotato di un ID identificativo univoco dei dati del codice a barre. Il software viene utilizzato insieme alla tecnologia del codice a barre per registrare l'ingresso e l'uscita dei minatori nella sala lampade del minatore.

I codici a barre combinano i numeri dei dipendenti con vari altri codici per consentire o limitare l'accesso ad aree predeterminate. I dettagli contenuti nei codici a barre possono essere raccolti tramite sistemi di illuminazione intelligenti. Attualmente, i codici a barre sono strettamente integrati con numeri univoci su tag RFID. I tag RFID sono attaccati alle lampade dei minatori o ad altri dispositivi. Questo processo fa parte della progettazione preliminare del database ed è associato all'assegnazione delle lampade nel sistema. Una volta completato, il resto è solo una questione di manutenzione: aggiungere nuove assegnazioni quando arrivano nuovi dipendenti. , quando un dipendente lascia l'azienda, l'assegnazione precedente verrà rimossa.

1. Pianificazione del sistema e selezione del programma

L'applicazione dei sistemi RFID alle miniere si è rivelata una sfida seria. Inizialmente, la scatola della batteria della lampada da minatore (mineraria) è stata personalizzata con tag passivi a bassa frequenza da 125 kHz e ad alta frequenza da 13,56 MHz. Installare lettori (transponder) nella sala di distribuzione delle apparecchiature e vicino al tornello all'uscita dalla sala lampade del minatore al pozzo. Il tornello è anche dotato di uno scanner di codici a barre per leggere la carta d'identità di ogni minatore per confermare se è autorizzato a passare.

Tuttavia, il sistema RFID non è riuscito a soddisfare il requisito di distanza minima di lettura di 600 mm perché c'erano tre aree in cui i minatori dovevano passare attraverso i tornelli. Se la portata di lettura del sistema è inferiore a 600 mm, potrebbero verificarsi errori di lettura. Sono stati studiati anche i tag attivi. Se vengono utilizzati tag attivi, il sistema RFID può avere una distanza di lettura maggiore durante il tracciamento degli articoli, ma poiché il costo dei tag attivi è troppo elevato rispetto ai tag passivi, questa soluzione non è consigliabile.

Un'altra opzione sono i tag e i lettori passivi UHF da 900 MHz. Poiché l'acqua e i metalli possono causare interferenze RFID e impedire alte velocità di lettura, tutti gli strumenti utilizzati dai minatori sono realizzati artificialmente con materiali diversi. Poiché la lampada è realizzata in plastica. Non ha alcun impatto sulla lettura dei tag UHF da 900 MHz e i tag con luci di protezione sono più facili da elaborare. Il kit di auto-soccorso autonomo è circondato da un contenitore in acciaio inossidabile, che interferisce con la lettura del tag a frequenza ultra-alta da 900 MHz. Anche l'apparecchiatura di rilevamento del gas è circondata da acciaio inossidabile, che interferisce con la frequenza operativa del tag e del lettore.

2. Implementazione del sistema e selezione delle apparecchiature

La tecnologia RFID a doppia frequenza combina i vantaggi della trasmissione a bassa frequenza (125-135 kHz) e delle capacità di trasmissione dati RFID ad alta velocità ad alta frequenza (6,8 MHz). I lettori RFID trasmettono segnali a bassa frequenza per fornire energia ai tag. Il tag utilizza uno spettro ad alta frequenza per trasmettere segnali al lettore. Questa prestazione a doppia frequenza consente la lettura corretta di più tag, anche quando si riuniscono molti minatori e il numero di persone che scendono nella miniera continua a diminuire. Il sistema può leggere una media di 7.200 tag al minuto in modo continuo, con un intervallo di lettura da 0,6 a 2 m. Il sistema può funzionare attraverso liquidi e persino alcuni metalli. Le sue prestazioni sono migliori dei sistemi RFID da 13,56 MHz e 860-960 MHz.

18 lettori a doppia frequenza e 5.000 tag sono stati configurati in una sala lampade per minatori per i test. Inoltre, il lavoro di installazione include la configurazione di una rete locale (LAN) per collegare i lettori e la determinazione della configurazione dei lettori nella sala lampade per mineraria per ottimizzare il funzionamento del sistema. I risultati mostrano. Il sistema a doppia frequenza può "raggiungere un elevato grado di accuratezza" e può soddisfare l'esigenza di tracciare il movimento dei minatori dentro e fuori dalla sala lampade per minatori. In sostanza, il minatore si muove lungo un percorso prestabilito dotato di lettori, consentendo la raccolta di dati sia sul minatore che sulla lanterna del cappuccio mentre passa attraverso questi percorsi prestabilitiints.

Il sistema combina una rete di lettori RFID con un sistema di pianificazione delle risorse aziendali (ERP) per l'industria mineraria. Il sistema ottiene dati di tempo e di campo dal modulo delle risorse umane del sistema ERP per l'industria mineraria. I dati di tempo e di campo sono integrati con le informazioni di rilascio degli articoli della sala lampade del minatore. Le informazioni di rilascio degli articoli della sala lampade del minatore vengono raccolte dal Lettore RFID. In passato, questi dati integrati venivano solitamente utilizzati per preparare fatture relative all'uso delle sale lampade e delle attrezzature del minatore, nonché informazioni di gestione. Utilizzando un sistema di illuminazione intelligente, è possibile fornire un elenco di tutte le unità per facilitare la fatturazione.

3 Caratteristiche del sistema

Il vantaggio principale del sistema di illuminazione intelligente che utilizza RFID e l'integrazione del sistema è che può tracciare i minatori che passano attraverso i tornelli e contrassegnare il percorso dei lavoratori dal suolo al sottosuolo. Da quando è stato testato e installato il primo sistema, il tasso di successo della lettura del sistema è stato del 100% e il sistema può tracciare il movimento delle attrezzature e dei minatori su base continuativa. L'implementazione del tracciamento RFID (sistema) può fornire la seconda fase delle ispezioni di sicurezza della miniera. , le informazioni generate dal sistema consentono a qualsiasi minatore di identificare rapidamente la propria posizione se non è tornato nella sala lampade dopo il turno.

Tracciando e registrando il numero di turni eseguiti ogni giorno, il sistema RFID cattura informazioni come il numero di dipendenti che lavorano sottoterra per turno e lo stato di manutenzione dei dispositivi di sicurezza. Una cronologia completa della manutenzione è essenziale per tutte le apparecchiature e i processi che un tempo venivano gestiti manualmente. di. Le apparecchiature riparate o sottoposte a manutenzione vengono registrate nella piattaforma di riparazione tramite il sistema RFID. Una lampada da minatore è dotata di un numero di identificazione univoco e può quindi essere riutilizzata. Tutte le parti riparate e sostituite possono essere acquisite tramite il loro numero di lampada univoco, creando così un registro di servizio completo. Il sistema di illuminazione intelligente mantiene un elenco completo di articoli di ricambio, componenti e rispettivi prezzi, rendendo possibile il monitoraggio dei costi e dell'utilizzo di articoli di ricambio e componenti. La generazione elettronica di alcuni report necessari riduce la necessità di manodopera e riduce gli errori umani.

Il sistema RFID integra il software applicativo di illuminazione intelligente e tiene anche conto della verifica di sicurezza nei punti di passaggio dei tornelli. L'accesso al vano attraverso i tornelli è consentito solo se il minatore ha una lampada da minatore assegnata, un kit di auto-soccorso completamente equipaggiato e un'attrezzatura portatile per il rilevamento del gas. Le informazioni raccolte tramite il sistema RFID impediscono l'uso di carte d'identità contraffatte e impediscono ad altre persone di entrare e uscire dalla miniera, perché solo i minatori qualificati hanno tag identificativi con codice a barre. Il numero del codice a barre del minatore e il numero del tag RFID della sua attrezzatura devono essere inseriti con lui. I codici assegnati dal precedente database intelligente corrispondono ai dati RFID ottenuti dai lettori (transponder) e vengono convertiti in vari report in base alle esigenze di ogni sito minerario, localizzando il movimento del personale. Perdita di attrezzatura e tracciamento della rimozione dell'attrezzatura per riparazione o sostituzione.

  4 Conclusione

Prima che questo sistema fosse messo in funzione, il tasso di perdita mensile delle lampade dei minatori in una posizione specifica era pari al 25%. Non esiste alcun meccanismo per identificare il dispositivo e collegarlo a un individuo specifico. È impossibile indicare chi lo ha perso o danneggiato. Ora è molto diverso. L'adozione del concetto di "lampada per la vita" attribuisce responsabilità agli individui, in modo che il possessore della lampada del minatore agisca come il proprietario della lampada del minatore. La connessione del codice ID del minatore al codice ID del tag della lampada del minatore rende il proprietario dell'attrezzatura assegnata responsabile della perdita o del danneggiamento dell'attrezzatura. Come per le fasi iniziali di qualsiasi tecnologia importante, è richiesta la formazione dei dipendenti per un'implementazione RFID di successo. Fattore chiave. Una volta identificata la tecnologia corretta, il personale viene formato per accettare il sistema. diventerà una sfida importante. Sebbene alcuni minatori siano scettici sul nuovo sistema e lo considerino un meccanismo di prova per loro, tutti nella miniera hanno le idee molto chiare sui vantaggi apportati dal sistema RFID. Migliora il meccanismo di sicurezza degli operatori della miniera, rende la manutenzione e la gestione delle attrezzature più convenienti e, cosa ancora più importante, controlla la perdita delle attrezzature e consente di gestire l'utilizzo delle attrezzature in modo più accurato.