Anwendungslösung für das Bergbaulampenmanagement basierend auf RFID-Technologie

Stärkung des Managements des Einsatzes von Bergbaulampen in Kohlebergwerken, einschließlich der Verwaltung von Lagerstandorten für Bergbauausrüstung, Wartungsstandorten, Verteilung usw., um sicherzustellen, dass die Bergbaulampen intakt sind und die normalen und besonderen Einsatzbedingungen unter Tage effektiv erfüllen können ist eine wichtige Voraussetzung für die Gewährleistung einer sicheren Produktion in Kohlebergwerken. Der Zweck der Untersuchung verschiedener Managementmethoden für Bergmannslampen besteht darin, eine sichere Produktionsumgebung zu schaffen, die besten wirtschaftlichen Vorteile des Bergbaus zu erzielen und die Anforderungen einer sicheren Produktion und einer normalen Produktion sicherzustellen.

Die intelligente Verwaltungssoftware für Grubenlampen kann eine automatisierte Verwaltung von Personal und Grubenlampen realisieren: Jeder Mitarbeiter im Bergwerk ist mit einer eindeutigen Barcode-Datenidentifikations-ID ausgestattet. Die Software wird in Verbindung mit der Barcode-Technologie verwendet, um die Aktivitäten der Bergleute zu erfassen. Ein- und Ausgang in den Grubenlampenraum.

Barcodes kombinieren Mitarbeiternummern mit verschiedenen anderen Codes, um den Zugang zu vorgegebenen Bereichen zu ermöglichen oder zu beschränken. Die in Barcodes enthaltenen Details können durch intelligente Lichtsysteme erfasst werden. Derzeit sind Barcodes eng mit eindeutigen Nummern auf RFID-Tags verknüpft. RFID-Tags werden an den Geräten der Bergleute angebracht. Lampen oder andere Geräte. Dieser Vorgang ist Teil des Vorentwurfs der Datenbank und ist mit der Zuordnung von Lampen im System verbunden. Nach der Fertigstellung ist der Rest nur noch eine Frage der Wartung – das Hinzufügen neuer Zuweisungen, wenn neue Mitarbeiter eintreffen. Wenn ein Mitarbeiter das Unternehmen verlässt, wird die bisherige Zuordnung entfernt.

1. Systemplanung und Programmauswahl

Der Einsatz von RFID-Systemen in Minen hat sich als große Herausforderung erwiesen. Ursprünglich wurde der (Bergbau-)Kopflampenbatteriekasten mit passiven 125-kHz-Niederfrequenz- und 13,56-MHz-Hochfrequenz-Tags angepasst. Installieren Sie Lesegeräte (Transponder) im Geräteverteilungsraum und in der Nähe des Drehkreuzes am Ausgang vom Grubenlampenraum zum Schacht. Das Drehkreuz ist außerdem mit einem Barcode-Scanner ausgestattet, um den PersonalAusweis jedes Bergmanns zu lesen und zu bestätigen, ob er passieren darf.

Allerdings erfüllte das RFID-System nicht den Mindestleseabstand von 600 mm, da es drei Bereiche gab, in denen Bergleute die Drehkreuze passieren mussten. Wenn die Lesereichweite des Systems weniger als 60O mm beträgt, kann es zu Lesefehlern kommen. Aktive Tags wurden ebenfalls untersucht. Wenn aktive Tags verwendet werden, kann das RFID-System bei der Verfolgung von Artikeln einen größeren Leseabstand haben. Da die Kosten für aktive Tags im Vergleich zu passiven Tags jedoch zu hoch sind, ist diese Lösung nicht ratsam.

Eine weitere Option sind passive 900-MHz-UHF-Tags und -Lesegeräte. Da Wasser und Metalle RFID-Störungen verursachen und hohe Leseraten verhindern können, werden alle von Bergleuten verwendeten Werkzeuge künstlich aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Denn die Lampe besteht aus Kunststoff. Es hat keinen Einfluss auf das Lesen von 900-MHz-UHF-Tags und Tags mit Kopfbeleuchtung sind einfacher zu verarbeiten. Das in sich geschlossene Selbstrettungsset ist von einem Edelstahlbehälter umgeben, der das Auslesen des 900-MHz-Ultrahochfrequenz-Tags stört. Die Gasdetektionsausrüstung ist außerdem von Edelstahl umgeben, was die Betriebsfrequenz des Tags und des Lesegeräts beeinträchtigt.

2. Systemimplementierung und Geräteauswahl

Die Dualfrequenz-RFID-Technologie vereint die Vorteile der Niederfrequenzübertragung (125–135 kHz) und der Hochfrequenz-RFID-Datenübertragungsfunktionen (6,8 MHz). RFID-Lesegeräte übertragen niederfrequente Signale, um Tags mit Energie zu versorgen. Der Tag nutzt ein Hochfrequenzspektrum, um Signale an das Lesegerät zu übertragen. Diese Dual-Frequenz-Leistung ermöglicht das erfolgreiche Lesen mehrerer Tags, selbst wenn sich viele Bergleute versammeln und die Zahl der Menschen, die die Mine hinuntergehen, immer weiter abnimmt. Das System kann durchschnittlich 7.200 Tags pro Minute kontinuierlich lesen, bei einer Lesereichweite von 0,6 bis 2 m. Das System kann durch Flüssigkeiten und sogar einige Metalle hindurch betrieben werden. Seine Leistung ist besser als bei RFID-Systemen mit 13,56 MHz und 860–960 MHz.

18 Zweifrequenz-Lesegeräte und 5.000 Tags wurden zu Testzwecken in einem Grubenlampenraum konfiguriert. Darüber hinaus umfassen die Installationsarbeiten die Einrichtung eines lokalen Netzwerks (LAN) zur Verbindung der Lesegeräte und die Festlegung der Konfiguration der Lesegeräte im Grubenlampenraum, um den Systembetrieb zu optimieren. Die Ergebnisse zeigen. Das Zweifrequenzsystem kann „ein hohes Maß an Genauigkeit erreichen“. und kann die Notwendigkeit erfüllen, die Bewegung von Bergleuten in und aus dem Lampenraum des Bergmanns zu verfolgen. Im Wesentlichen bewegt sich der Bergmann entlang einer vorgegebenen Route, die mit Lesegeräten ausgestattet ist, sodass Daten sowohl über den Bergmann als auch über die Kappenlaterne gesammelt werden können, während diese diese vorgegebenen Positionen durchquertints.

Das System kombiniert ein RFID-Lesenetzwerk mit einem ERP-System (Enterprise Resource Planning) für den Bergbau. Das System bezieht Zeit- und Felddaten aus dem Personalmodul des Bergbau-ERP-Systems. Zeit- und Felddaten werden mit den Artikelfreigabeinformationen des Bergmannslampenraums integriert. Die Artikelfreigabeinformationen des Grubenlampenraums werden vom RFID-Lesegerät erfasst. In der Vergangenheit wurden diese integrierten Daten in der Regel zur Erstellung von Rechnungen im Zusammenhang mit der Nutzung von Bergmannslampenräumen und -geräten sowie von Managementinformationen verwendet. Mithilfe eines intelligenten Lichtsystems kann eine Auflistung aller Einheiten bereitgestellt werden, um die Abrechnung zu erleichtern.

3 Systemfunktionen

Der Hauptvorteil des intelligenten Lichtsystems mit RFID und Systemintegration besteht darin, dass es die durch die Drehkreuze passierenden Bergleute verfolgen und die Markierungen der Arbeiter markieren kann. Weg vom Boden in den Untergrund. Seit das erste System getestet und installiert wurde, liegt die Erfolgsquote beim Systemlesen bei 100 % und das System kann die Bewegung von Geräten und Bergleuten kontinuierlich verfolgen. Die Implementierung eines RFID-Tracking-Systems kann die zweite Phase der Minensicherheitsinspektionen ermöglichen. Mithilfe der vom System generierten Informationen kann jeder Bergmann seinen Standort schnell identifizieren, wenn er nach seiner Schicht nicht in den Lampenraum zurückgekehrt ist.

Durch die Verfolgung und Aufzeichnung der Anzahl der täglich durchgeführten Schichten erfasst das RFID-System Informationen wie die Anzahl der pro Schicht unter Tage arbeitenden Mitarbeiter und den Wartungsstatus von Sicherheitsvorrichtungen. Eine vollständige Wartungshistorie ist für alle Geräte und Prozesse, die früher manuell verwaltet wurden, unerlässlich. von. Geräte, die repariert oder gewartet wurden, werden über das RFID-System in der Reparaturplattform erfasst. Eine Grubenlampe ist mit einer eindeutigen Identifikationsnummer versehen und kann dann wieder verwendet werden. Alle reparierten und ausgetauschten Teile können anhand ihrer eindeutigen Lampennummer erfasst werden und so ein vollständiges Serviceprotokoll erstellt werden. Das Smart-Light-System führt eine vollständige Liste der Ersatzteile und Komponenten sowie deren jeweilige Preise und ermöglicht so die Verfolgung von Kosten und Verbrauch von Ersatzteilen und Komponenten. Die elektronische Erstellung einiger notwendiger Berichte verringert den Arbeitsaufwand und reduziert menschliche Fehler.

Das RFID-System integriert intelligente Lichtanwendungssoftware und berücksichtigt auch die Sicherheitsüberprüfung an Drehkreuz-Durchgangspunkten. Der Zugang zum Schacht durch die Drehkreuze ist nur dann gestattet, wenn der Bergmann über eine zugewiesene Grubenlampe, ein voll ausgestattetes Selbstrettungsset und tragbare Gasspürgeräte verfügt. Die über das RFID-System gesammelten Informationen verhindern die gefälschte Verwendung von Ausweisen und verhindern, dass andere Personen die Mine betreten und verlassen, da nur qualifizierte Bergleute über Barcode-ID-Tags verfügen. Bei ihm müssen die Barcode-Nummer des Bergmanns und die RFID-Tag-Nummer seiner Ausrüstung eingegeben werden. Die von der vorherigen intelligenten Datenbank zugewiesenen Codes stimmen mit den von den Lesegeräten (Transpondern) erhaltenen RFID-Daten überein und werden entsprechend den Anforderungen jedes Bergbaustandorts in verschiedene Berichte umgewandelt, um die Bewegungen des Personals zu lokalisieren. Verlust von Geräten und Verfolgung der Entfernung von Geräten zur Reparatur oder zum Austausch.

  4. Fazit

Vor der Inbetriebnahme dieses Systems betrug die monatliche Verlustrate von Grubenlampen an einem bestimmten Standort bis zu 25 %. Es gibt keinen Mechanismus, um das Gerät zu identifizieren und es einer bestimmten Person zuzuordnen. Es lässt sich nicht sagen, wer es verloren oder beschädigt hat. Jetzt ist es ganz anders. Die Einführung der „Lampe fürs Leben“ Das Konzept weist die Verantwortung den einzelnen Personen zu, so dass der Besitzer der Grubenlampe als Eigentümer der Grubenlampe fungiert. Durch die Verbindung des ID-Codes des Bergmanns mit dem ID-Code des Lampenanhängers des Bergmanns wird der Eigentümer der zugewiesenen Ausrüstung für den Verlust oder die Beschädigung der Ausrüstung verantwortlich gemacht. Wie bei den Anfangsphasen jeder wichtigen Technologie ist für den erfolgreichen RFID-Einsatz eine Mitarbeiterschulung erforderlich. Schlüssel Faktor. Sobald die richtige Technologie identifiziert ist, wird das Personal für die Akzeptanz des Systems geschult. wird zu einer wichtigen Herausforderung. Obwohl einige Bergleute dem neuen System skeptisch gegenüberstehen und es als Testmechanismus für sich betrachten, ist sich jeder im Bergwerk über die Vorteile des RFID-Systems im Klaren. Es verbessert den Sicherheitsmechanismus von Minenbetreibern, macht die Wartung und Verwaltung der Ausrüstung kostengünstiger und, was noch wichtiger ist, kontrolliert den Verlust der Ausrüstung und ermöglicht eine genauere Verwaltung der Ausrüstungsnutzung.