1、1RFID 技术在人员定位系统中的应用摘要：本文在介绍射频识别技术（RFID）的基础上，结合矿山生产实际需要，详细阐述了 RFID 技术在新桥煤矿井下人员定位系统中的应用。关键词：射频技术；矿山；人员定位；应用 中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）04-0-01 引言 无线射频识别技术（RFID）是采用电子芯片进行非接触自动管理的一种先进技术，当出入人员佩戴装有射频识别芯片的身份卡通过门口，无需任何操作，便可完成从身份识别、身份验证到通行记录的全过程操作。并可以和后台管理系统进行通信，能够应用于较为恶劣的环境条件。矿山的安全生产问题正日益受到重视，为提
2、高井下矿山生产安全管理水平，其途径之一是加强对井下作业人员的监控，实现对井下人员的精确定位，保证地面与井下人员的信息沟通。而 RFID 技术的发展及应用为解决人员定位提供了一个有效途径。 一、RFID 概述 （1）RFID 系统组成。RFID 是 Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号2自动识别目标对象，可快速的进行物品追踪和数据交换。识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 基本由以下三部分组成。 电子标签：也称射频卡，是一种附着在被识别目标上的微型集成电路芯片，由耦合元件及芯片组成，每个标签
3、具有惟一的电子编码，可以按照规定的标准数据格式储存表示被识别目标性质的特定信息。阅读器：也称读写器，是一种无线电射频收发设备，是对 RFID 标签进行读/写操作的设备，主要包括射频模块和数字信号处理单元两部分，完成读取或写入电子标签上的数据信息，可设计为手持式或固定式。天线：是 RFID 标签和读写器之间实现射频信号空间传播和建立无线通讯连接的设备。针对不同的应用环境可以采用不同形式和规格的天线，以实现更佳的信号传递功能。 如果作为一个完整的 RFID 应用系统，还应包括中间件、应用系统硬件和应用系统软件等。 （2）RFID 系统工作原理。RFID 系统的基本工作原理并不复杂，阅读器通过天线发
4、送出一定频率的射频信号，当电子标签进入阅读器工作范围时，其天线产生感应电流，使电子标签获得能量被激活并向阅读器发送出自身编码等信息。阅读器接收到来自电子标签的载波信号，对接收的信号进行解调和解码后送至计算机进行处理；计算机根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号。电子标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑，控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其它操作，完成预设的系统功能和自动识别，实现对目标的自动化管理。 3二、KJ139 井下人员定位系统 （1）系统功能应用。本系统的主要目的在于：实现对井下矿山作业人员的准确定位，一旦发生矿山安
5、全事故，通过该系统立刻可以知道巷道中的作业人员的具体方位及其数量，保证抢险救灾和安全救护等搜救工作的高效实施；实现对作业人员的考勤管理，如进出时间、到达位置等信息的记录。本定位系统实现的基本功能包括： ?识别卡管理：完成职工识别卡卡信息录入、补卡、查询、报表等，其主要数据保存在作业人员数据库中。 ?人员定时定位管理：实现员工进出信息查询，包括：指定巷道的所有进出记录；员工所有进出记录；滞留人员信息，其主要数据保存在员工进出记录数据库中。 ?读卡器管理：完成巷道信息录入、查询、报表等，其主要数据保存在阅读器信息数据库中。 ?考勤管理：按指定时间段统计作业人员每天出勤情况，并产生考勤报表。 ?数据
6、统计：主要完成在指定时间段等条件下，汇总统计数据库中的各种信息并生成相应报表。 （2）系统组成。KJ139 人员定位系统主要由井上部分和井下两大部分组成，图 1 所示是其系统结构示意图。井上部分主要包括监控计算机、数据通讯接口、打印机及本系统软件等，井下部分包括 KJ139-F 读卡分站、KJ139-D 读卡器、KJ139-K 识别卡等组成。 井下被识别人员的信息及系统功能操作，如各种数据信息的录入、4修改、查询和统计等等。井下部分主要包括信息采集部分及信息传输设备部分，信息采集部分又分为移动监控点和固定监控点。移动监控点是指井下人员佩戴的 KJ139-K 识别卡，可以进行实时定位；固定监控点
7、主要是指安装在井下巷道中的 KJ139-D 读卡器，可完成对人员的实时位置检测，其具体数量和位置根据巷道实际情况和要实现的功能要求而定。两大监控点均通过光缆通信线路与井上监控中心的计算机进行数据交换。（3）系统工作流程。如图 1 所示，首先由井上检测中心的定位系统软件将识别卡的位置信息进行登记和存储，并且给每个下井人员装配一个 KJ139-K 识别卡并编号，识别卡内写有工作人员的基本信息（如姓名、年龄、工种等） ，此信息同时存入系统数据库中。当人员到达放置在巷道内任何一个读卡器的识别范围内时，识别卡感应到信号，接收标签数据并立即上传到检测中心的计算机上，计算机就可判断出具体信息（如：何时，何地
8、，何人） ，同时把它显示在检测中心电脑显示屏上并保存到数据库中。 三、结束语 射频识别技术具有远距离不接触、同时识别多个移动目标的特点，其技术发展日益成熟，应用日益普遍。基于此技术建立的我矿 KJ139 井下人员定位及管理系统，实现了较为完善的功能，具有界面友好、操作简便、响应速度快的特点。本系统的开发与应用，加强了对作业人员的管理，能够最大限度地保障作业人员的安全，为矿山企业的安全与生产管理提供了有效手段。 5参考文献： 1董丽华.RFID 技术与应用M.北京：电子工业出版社，2008. 2单承赣，单玉峰，姚磊.射频识别（RFID）原理与应用M.北京：电子工业出版社，2008. 3张宏福，肖耀猛，赵广党，王伟.RFID 技术在煤矿安全生产中的应用J.煤矿安全，2006，37（8）：48-49.
