Solução de aplicação de gerenciamento de lâmpadas de mineração baseada em tecnologia RFID

Fortalecer o gerenciamento do uso de lâmpadas de mineração em minas de carvão, incluindo o gerenciamento de locais de armazenamento de equipamentos de mineração, locais de manutenção, distribuição, etc., para garantir que as lâmpadas de mineração estejam intactas e possam atender efetivamente às condições normais e especiais de uso subterrâneo é uma condição importante para garantir a produção segura em minas de carvão. O objetivo de estudar vários métodos de gerenciamento de lâmpadas de mineração é obter um ambiente de produção seguro e buscar os melhores benefícios econômicos da mineração, e garantir as necessidades de produção segura e produção normal.

O software de gerenciamento inteligente de lâmpadas de mineração pode realizar o gerenciamento automatizado de pessoal e lâmpadas de mineração: cada funcionário na mina é equipado com um ID de identificação de dados de código de barras exclusivo. O software é usado em conjunto com a tecnologia de código de barras para registrar a entrada e saída dos mineiros na sala de lâmpadas de mineração.

Os códigos de barras combinam números de funcionários com vários outros códigos para permitir ou restringir o acesso a áreas predeterminadas. Os detalhes contidos nos códigos de barras podem ser coletados por meio de sistemas de iluminação inteligentes. Atualmente, os códigos de barras são intimamente integrados com números exclusivos em etiquetas RFID. As etiquetas RFID são fixadas nas lâmpadas dos mineiros ou outros dispositivos. Este processo faz parte do projeto preliminar do banco de dados e está associado à alocação de lâmpadas no sistema. Uma vez concluído, o resto é apenas uma questão de manutenção - adicionar novas alocações quando novos funcionários chegam. , quando um funcionário sai da empresa, a alocação anterior será removida.

1. Planejamento do sistema e seleção do programa

A aplicação de sistemas RFID em minas provou ser um sério desafio. Inicialmente, a caixa de bateria da lâmpada de boné (de mineração) foi personalizada com etiquetas passivas de baixa frequência de 125 kHz e alta frequência de 13,56 MHz. Instale leitores (transponders) na sala de distribuição de equipamentos e perto da catraca na saída da sala da lâmpada do mineiro para o poço. A catraca também é equipada com um scanner de código de barras para ler o cartão de identificação de cada mineiro para confirmar se Permitido passar.

No entanto, o sistema RFID não conseguiu atender ao requisito de distância mínima de leitura de 600 mm porque havia três áreas onde os mineiros tinham que passar pelas catracas. Se o alcance de leitura do sistema for menor que 600 mm, podem ocorrer erros de leitura. Etiquetas ativas também foram estudadas. Se etiquetas ativas forem usadas, o sistema RFID pode ter uma distância de leitura maior ao rastrear itens, mas como o custo das etiquetas ativas é muito alto em comparação com as etiquetas passivas, esta solução não é aconselhável.

Outra opção são as etiquetas e leitores passivos UHF de 900 MHz. Como água e metais podem causar interferência RFID e impedir altas taxas de leitura, todas as Ferramentas usadas pelos mineradores são feitas artificialmente de materiais diferentes. Porque a lâmpada é feita de plástico. Ela não tem impacto na leitura de etiquetas UHF de 900 MHz, e etiquetas com luzes de tampa são mais fáceis de processar. O kit de auto-resgate autônomo é cercado por um recipiente de aço inoxidável, que interfere na leitura da etiqueta de ultra-alta frequência de 900 MHz. O equipamento de detecção de gás também é cercado por aço inoxidável, o que interfere na frequência operacional da etiqueta e do leitor.

2. Implementação do sistema e seleção do equipamento

A tecnologia RFID de frequência dupla combina as vantagens da transmissão de baixa frequência (125-135 kHz) e dos recursos de transmissão de dados de alta velocidade RFID de alta frequência (6,8 MHz). Os leitores RFID transmitem sinais de baixa frequência para fornecer energia às etiquetas. A etiqueta usa um espectro de alta frequência para transmitir sinais ao leitor. Esse desempenho de frequência dupla permite a leitura bem-sucedida de várias etiquetas, mesmo quando muitos mineiros se reúnem e o número de pessoas descendo a mina continua diminuindo. O sistema pode ler uma média de 7.200 etiquetas por minuto continuamente, com um alcance de leitura de 0,6 a 2 m. O sistema pode operar em líquidos e até mesmo em alguns metais. Seu desempenho é melhor do que os sistemas RFID de 13,56 MHz e 860-960 MHz.

18 leitores de frequência dupla e 5.000 tags foram configurados em uma sala de lâmpadas de minerador para teste. Além disso, o trabalho de instalação inclui a configuração de uma rede local (LAN) para conectar os leitores e determinar a configuração dos leitores na sala de lâmpadas de mineração para otimizar a operação do sistema. Os resultados mostram. O sistema de frequência dupla pode "atingir um alto grau de precisão" e pode atender à necessidade de rastrear o movimento dos mineradores dentro e fora da sala de lâmpadas do minerador. Essencialmente, o minerador se move ao longo de uma rota predeterminada equipada com leitores, permitindo que dados sejam coletados tanto no minerador quanto na lanterna de tampa conforme ele passa por esses pontos predeterminadosints.

O sistema combina uma rede de leitores RFID com um sistema de planejamento de recursos empresariais (ERP) de mineração. O sistema obtém dados de tempo e campo do módulo de recursos humanos do sistema ERP de mineração. Os dados de tempo e campo são integrados com as informações de liberação de itens da sala de lâmpadas do minerador. As informações de liberação de itens da sala de lâmpadas do minerador são coletadas do Leitor RFID. No passado, esses dados integrados eram geralmente usados para preparar contas relacionadas ao uso das salas de lâmpadas e equipamentos do minerador, bem como informações de gerenciamento. Usando um sistema de iluminação inteligente, uma lista de todas as unidades pode ser fornecida para facilitar o faturamento.

3 Recursos do sistema

O principal benefício do sistema de iluminação inteligente usando RFID e integração de sistema é que ele pode rastrear os mineiros que passam pelas catracas e marcar o caminho dos trabalhadores do solo para o subterrâneo. Desde que o primeiro sistema foi testado e instalado, a taxa de sucesso de leitura do sistema tem sido de 100%, e o sistema pode rastrear o movimento de equipamentos e mineiros continuamente. A implementação do rastreamento RFID (sistema) pode fornecer a segunda fase das inspeções de segurança da mina. , as informações geradas pelo sistema permitem que qualquer mineiro identifique rapidamente sua localização se não tiver retornado à sala de lâmpadas após seu turno.

Ao rastrear e registrar o número de turnos realizados a cada dia, o sistema RFID captura informações como o número de funcionários trabalhando no subsolo por turno e o status de manutenção dos dispositivos de segurança. Um histórico completo de manutenção é essencial para todos os equipamentos e processos que antes eram gerenciados manualmente. de. Equipamentos que foram reparados ou mantidos são registrados na plataforma de reparos por meio do sistema RFID. Uma lâmpada de minerador é equipada com um número de identificação exclusivo e pode ser usada novamente. Todas as peças reparadas e substituídas podem ser capturadas por seu número exclusivo de lâmpada, construindo assim um registro de serviço completo. O sistema de iluminação inteligente mantém uma lista completa de itens de reposição, componentes e seus respectivos preços, possibilitando o rastreamento de custos e uso de itens de reposição e componentes. A geração eletrônica de alguns relatórios necessários reduz a necessidade de mão de obra e reduz erros humanos.

O sistema RFID integra software de aplicação de iluminação inteligente e também leva em consideração a verificação de segurança em pontos de passagem de catracas. O acesso ao poço através das catracas só é permitido se o minerador tiver uma lâmpada de minerador atribuída, um kit de auto-resgate totalmente equipado e equipamento portátil de detecção de gás. As informações coletadas pelo sistema RFID impedem o uso falsificado de cartões de identificação e impedem que outras pessoas entrem e saiam da mina, porque apenas mineradores qualificados têm etiquetas de identificação com código de barras. O número do código de barras do minerador e o número da Etiqueta RFID de seu equipamento devem ser inseridos com ele. Os códigos atribuídos pelo banco de dados inteligente anterior correspondem aos dados RFID obtidos dos leitores (transponders) e são convertidos em vários relatórios de acordo com as necessidades de cada local de mineração, localizando a movimentação de pessoal. Perda de equipamento e rastreando a remoção do equipamento para reparo ou troca.

  4 Conclusão

Antes que esse sistema fosse colocado em operação, a taxa mensal de perda de lâmpadas de minerador em um local específico era de até 25%. Não há mecanismo para identificar o dispositivo e vinculá-lo a um indivíduo específico. É impossível indicar quem o perdeu ou danificou. Agora é muito diferente. A adoção do conceito de "lâmpada para a vida" atribui responsabilidade aos indivíduos, de modo que o portador da lâmpada do mineiro atua como o proprietário da lâmpada do mineiro. A conexão do código de identificação do mineiro ao código de identificação da etiqueta da lâmpada do mineiro torna o proprietário do equipamento atribuído responsável pela perda ou dano do equipamento. Assim como nos estágios iniciais de qualquer tecnologia importante, o treinamento dos funcionários é necessário para a implantação bem-sucedida do RFID. Fator-chave. Uma vez que a tecnologia correta é identificada, o pessoal é treinado para aceitar o sistema. se tornará um desafio importante. Embora alguns mineiros sejam céticos em relação ao novo sistema e o vejam como um mecanismo de teste para eles, todos na mina são muito claros sobre os benefícios trazidos pelo sistema RFID. Ele melhora o mecanismo de segurança dos operadores de mina, torna a manutenção e o gerenciamento do equipamento mais econômicos e, mais importante, controla a perda do equipamento e torna possível gerenciar o uso do equipamento com mais precisão.