一、引言
    近年來，全國礦井事故不斷發生，如何加強安全生產，提高搜救工作效率，擺到了國家各級主管部門和領導的面前。我們在分析近期幾個礦井發生的特大事故時發現：地面與井下人員的信息溝通不及時；地面人員難以及時動態掌握井下人員的分布及作業情況，進行精確人員定位；一旦礦井事故發生，搶險救災、安全救護的效率低，搜救效果差。

   為此，如何正確處理安全與生產、安全與效益的關系，如何準確、實時、快速履行礦井安全監測職能，有效進行礦工管理，保證搶險救災、安全救護的高效運作顯得尤為重要和緊迫。如何改變目前礦井企業對井下人員落后的管理模式，如何實現管理的現代化、信息化成為所有礦井企業關心的問題。

   目前，隨著計算機技術的發展，基于遠距離微波射頻識別技術的讀寫器開始得到應用，在礦井安全檢測系統中引入井下人員檢測系統將是一種趨勢。萊蕪市電子公司率先在國內采用RFID(射頻識別)技術，開發了KJX-RFID井下人員檢測系統，這一科技成果的實現，將為礦井企業的安全生產和經營管理帶來了新的契機。

    本公司研發的KJX-RFID井下人員檢測系統有效地實現對井下人員的實事檢測、跟蹤,杜絕人為誤差以及各種危險情況的發生，保證、原始數據采集的準確性，提高管理水平、減少經濟損失。成為企業信息化管理的重要組成部分。本系統通過對軟件的開發，適應了不同通信方式的選擇和不同領域的擴展應用，同時創造性地研制了信息化頭盔，此系統在應用和功能上具有更寬、更廣的優越性。

二、系統組成及結構

KJX-RFID井下人員檢測系統由三部分組成：

信息化頭盔：
    由礦工帽和智能卡構成,智能卡由耦合元件及芯片組成，每個智能卡具有唯一的電子編碼，附著在頭盔上標識目標對象；智能卡能夠貯存有關人員的數據信息。在自動識別管理系統中，每一個智能卡中保存著一個人員的信息。智能卡通常安裝在頭盔表面，具有一定的無金屬遮擋的視角。

JX0502讀寫器：讀取、寫入智能卡信息的設備，其主要功能是：
? 查閱智能卡中當前貯存的數據信息；
? 向空白智能卡中寫入欲貯存的數據信息；
? 修改（重新寫入）智能卡中的數據信息。

天線：在智能卡和讀寫器間傳遞射頻信號。

三、井下人員檢測系統設計原則

    1) 實現礦井井下作業人員進出的有效識別和監測監控，使管理系統充分體現“人性化、信息化和高度自動化”，實現數字礦山的目標。

    2) 為礦井管理人員提供人員進出限制、考勤作業、監測監控等多方面的管理信息，一旦發生礦井安全事故，通過該系統立刻可以知道該作業面工作人員及其數量，保證搶險救災和安全救護等搜救工作的高效運作。

    3) 系統設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。

四、系統工作原理

    當裝有智能卡的頭盔在距離0~10米范圍內接近JX0502讀寫器時，讀寫器受控發出微波查詢信號，安裝在頭盔表面的智能卡收到讀寫器的查詢信號后，將此信號與智能卡中的數據信息合成一體反射回智能卡讀出裝置。反射回的微波合成信號，已攜帶有智能卡數據信息。讀寫器接收到智能卡反射回的微波合成信號后，經讀寫器內部微處理器處理后即可將智能卡貯存的識別代碼等信息分離讀取出來。

 
五、性能指標

天線主要技術指標：
尺寸：29*26*12 cm 重量：3KG
頻率范圍：902~928Mhz
駐波比：1.3
極化方式: 垂直極化
增益： 9dBi
電纜接口：N座
波束： 水平 65° 垂直 68°

六、系統特點

1、體積小，安裝方便，并采用了無源RFID智能卡。
本系統完全按照“煤安”標準設計制造，結構設計合理，并對天線部分進行適應化改進，采用無源智能卡設計制造信息化頭盔，這在國內外還屬首創，此信息化頭盔使人員檢測系統更加方便和靈活。

2、 完備的數據統計與信息查詢軟件：
系統軟件具備專用數據庫管理系統，包括工人通過坑道的信息采集和統計分析系統，考勤作業的統計與管理分析系統，顯示并打印各種統計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位的服務。

3、高度自動化：
本系統采用RFID(射頻識別)技術研發而成，它不僅能實現對人員的安全控制、考勤及違章違紀的檢測，同時可以實現對物體的運動軌跡的檢查、區域的進入許可，特別是對危險及重要場所的監控，人員的運行軌跡、危險場所的禁入、警告等。

4、采用了可選擇的兩種通訊方式：
    本系統考慮到不同使用單位的要求有差異，在讀寫器內部微處理單元增加了存貯功能。在PC機與讀寫器的通訊上可以有兩種可選擇模式：一種是光纖傳輸模式，讀寫器接收到目標信號，經處理后直接傳輸到PC機；另一種是RS485半雙工通訊模式，讀寫器收到目標信號后，經內部微處理器識別后，暫時緩存起來，后通過RS485半雙工方式傳輸給主控機。組網方式靈活，可以適用于多種環境。

5、完善的異常情況（包括無卡非法進入、無效卡、失效卡、黑名單卡進入）報警呼叫系統配置。

七、系統功能

1、顯示、查詢井下情況：
（1）任一時間井下或某個地點人數，及每個人的身份;
（2）查詢一個或多個人現在的實際位置及某個人在任一時間的活動軌跡 ;
（3）查詢有關人員在任一地點的到、離時間和總工作時間等等一系列信息，可以督促和落實重要巡查人員（如：瓦斯檢測人員、安全檢測人員及管理人員等）是否按照規定的時間、地點的進行各項檢查工作，減少事故發生因素;
（4） 對某些危險及重要場所的禁入、警告;
（5）可實現網絡共享,對多個用戶通過權限設置,可查看權限內信息；
(6)具備考勤功能,可查詢一個或多個人每天入井次數,在井下工作時間等;

2、 隨時查看井下人員在坑道內的實時動態分布，根據井下的實際情況制作相應的動態圖，使井下人員分布情況一目了然；

3、遇突發事故,可隨時查詢事故區域的人員分布及人員身份,能及時調動相關人員處理事故及撤離,可為搶險救災提供準確資料.

 4、 搶險時更準確快速識別遇險人員具體地點和位置，提高搶險效率和救護效果。

八、總結

    將射頻卡識別技術應用于礦井井下人員管理系統，是通過建立一個完整、靈活和實時的井下人員管理系統，包括井下作業工人的計劃安排、工人進出巷道的權限管理、巷道人員分布、作業工人資料、安全物資流動等進行管理，來實現井下管理信息化，同時提高礦井開采生產管理和作業安全的水平。這種智能化監控系統是以礦井安全生產為基礎，射頻識別模塊（RFID）為主要設備，有線通信網絡為紐帶，監管中心的PC為中樞的新型智能化計算機管理系統，綜合運用了多種通信技術，突破了傳統礦井安全管理模式，是礦井安全生產管理系統的新趨勢。

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