4、高、低頻電磁波的兼容性?
我們知道,由于高頻電磁波的方向性極強(qiáng),并且從高頻發(fā)射源發(fā)出的電磁波是逐漸擴(kuò)散的,很象從手電筒射出來的光束,需要達(dá)到一定距離才能覆蓋需要檢測的區(qū)域,否則,將出現(xiàn)嚴(yán)重的漏卡現(xiàn)象。?
另一方面,從煤礦安全生產(chǎn)的發(fā)展趨勢看,井下會(huì)安裝越來越多的門禁系統(tǒng),或其他需要感應(yīng)識(shí)別卡后才能開啟的設(shè)備,實(shí)現(xiàn)井下“一卡通”“智能化管理。由于高頻產(chǎn)品的發(fā)射功率很高,高頻電磁波傳播距離不易控制,讀卡區(qū)域難以界定,結(jié)果是,用于控制這些裝置的近距離讀卡器,要遠(yuǎn)離用于人員管理系統(tǒng)的高頻讀卡器,否則,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干涉現(xiàn)象,導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。如果礦井安裝的高頻讀卡器較多,勢必影響到識(shí)別卡在門禁等其他智能化領(lǐng)域的應(yīng)用,這就會(huì)產(chǎn)生不兼容問題。還有,當(dāng)多個(gè)高頻讀卡器安裝得很近時(shí),他們之間也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的交叉干擾,導(dǎo)致識(shí)別性能減弱,嚴(yán)重降低其識(shí)別的準(zhǔn)確率。?
而低頻電磁波的傳播距離可以較容易的加以控制,所以可以準(zhǔn)確的設(shè)定其讀卡距離,使得在其有限的傳播范圍內(nèi)(10米),一方面很好地利用其識(shí)別功能,另一方面又不至于影響其他智能化產(chǎn)品的利用,有效地規(guī)避系統(tǒng)干擾現(xiàn)象,很好地解決了兼容問題。?
因此,從煤礦其他智能化系統(tǒng)產(chǎn)品的擴(kuò)張和集成方面來講,要盡量選用低頻射頻識(shí)別技術(shù)。?
5、低頻產(chǎn)品比高頻產(chǎn)品更環(huán)保?
眾所周知,高頻電磁波對人體的輻射傷害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低頻電磁波,加之高頻電磁波的傳播距離又比較遠(yuǎn),工作區(qū)域難以界定,在一個(gè)較大型煤礦安裝人員定位系統(tǒng),常常需要安裝數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)讀卡器,如果選用高頻技術(shù),這上百個(gè)讀卡器就好比一個(gè)個(gè)大功率高頻輻射源,在礦內(nèi)會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)大的交叉輻射網(wǎng),這對于長期在井下工作的人員來講是極為有害的。尤其是在采掘工作面上工作的人員,如果他們距離采掘工作面附近的讀卡器較近(一般小于30米),該讀卡器所發(fā)出的高頻率、強(qiáng)電磁波長時(shí)間輻射到他們體內(nèi),嚴(yán)重危害著他們的健康。?? 而低頻技術(shù)由于其自身的發(fā)射功率很小,電磁波的傳播距離又可以控制(一般為10米),不會(huì)對人員構(gòu)成傷害。?
因此,從環(huán)保角度講,選用低頻技術(shù)比高頻技術(shù)更優(yōu)越。
四、低頻技術(shù)在煤礦人員管理系統(tǒng)中的應(yīng)用?
英國戴維斯德比公司已有200余年的煤礦專用設(shè)備研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn),上世紀(jì)九十年代初開始致力于煤礦人員管理系統(tǒng)的研制與開發(fā),在全球率先開發(fā)出基于高頻技術(shù)、混頻技術(shù)的煤礦人員管理系統(tǒng),并在世界各國煤礦實(shí)際運(yùn)行。自2005年起,該公司開發(fā)成功礦井用低頻礦井人員管理系統(tǒng),目前經(jīng)大量實(shí)際運(yùn)行,已日臻完善。?
該管理系統(tǒng)將尖端的遠(yuǎn)距離多重射頻識(shí)別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)結(jié)合,解決了該系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用于煤礦井下的設(shè)備安全運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸、信號轉(zhuǎn)換接口和信息處理等方面的技術(shù)難題,為煤礦井下人員監(jiān)測、控制和跟蹤管理,以及生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)管理等方面提供有效的科技支撐。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下:?
1、操作簡單、使用要求底?
整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對用戶要求極低,具有簡易可調(diào)的功能、故障自動(dòng)巡檢功能等。系統(tǒng)操作簡單,并可對故障地點(diǎn)自動(dòng)報(bào)警,維護(hù)異常方便。?
2、識(shí)別卡自動(dòng)識(shí)別,識(shí)別距離遠(yuǎn)?
實(shí)行被動(dòng)式監(jiān)測方式,被測目標(biāo)無負(fù)擔(dān),識(shí)別距離遠(yuǎn)。井下工作人員無須主動(dòng)進(jìn)行任何操作。?
3、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,在惡劣環(huán)境下正常運(yùn)轉(zhuǎn)?
系統(tǒng)的正常工作不受環(huán)境變化的影響,保證在惡劣環(huán)境下24小時(shí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。并提供斷電后較長時(shí)間的供電電源,采用UPS電源,能提供長達(dá)2小時(shí)以上的斷電保護(hù)。系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠、誤碼率幾乎為10-4。?
4、具有信息防沖撞功能,可同時(shí)識(shí)別80張識(shí)別卡。?
5、大容量,滿足特大型、超大型煤礦的需求?
最大的卡容量數(shù)為65535張識(shí)別卡,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他產(chǎn)品。?
6、高速、高效的識(shí)別率?
同高頻信號相反,低頻信號具有相對較強(qiáng)的穿透力和繞開障礙物能力,使得系統(tǒng)具有極高的目標(biāo)識(shí)別率,系統(tǒng)識(shí)別卡可做到無方向性,確保了識(shí)別卡無漏的識(shí)別。?
7、查詢當(dāng)前井下人員分布?
根據(jù)各礦實(shí)際情況繪制井下巷道、工作面采區(qū)圖,并在該圖上顯示各個(gè)區(qū)域當(dāng)前人數(shù)。該圖是動(dòng)態(tài)的,隨著井下人員移動(dòng),該圖顯示的各區(qū)域人數(shù)會(huì)隨時(shí)更新。在該圖上用鼠標(biāo)點(diǎn)擊,可以顯示某個(gè)選定區(qū)域的人員名單;進(jìn)一步點(diǎn)擊還可以顯示某個(gè)選定人員下井后的行蹤。?
8、查找人員當(dāng)前位置(井下人員定位)?
輸入任意人員的姓名和編號,可以立即以圖形方式顯示此人當(dāng)前所在區(qū)域;也可以同時(shí)輸入多個(gè)人員,以文字方式顯示這些人各自在井下的當(dāng)前位置。可以督促和落實(shí)重要巡查人員(如:瓦斯檢測員、溫度檢測員、測風(fēng)人員等)是否按時(shí)、到點(diǎn)的進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的測試和處理,從根本上杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故。?
9、統(tǒng)計(jì)查詢進(jìn)入特殊區(qū)域人員?
對井下的某些特殊區(qū)域,例如不準(zhǔn)一般人員進(jìn)入的危險(xiǎn)區(qū)域,在行蹤保留時(shí)段內(nèi)可以隨時(shí)進(jìn)行查詢,列出進(jìn)入該區(qū)域的人員和出、入時(shí)間。?
10、下井人員考勤管理?
軟件可以從系統(tǒng)記錄的人員行蹤信息中自動(dòng)提取出每個(gè)下井人員的入、出井時(shí)間,從而形成考勤記錄,進(jìn)而形成各種考勤報(bào)表和查詢、統(tǒng)計(jì)功能。?
11、強(qiáng)大的緊急處理機(jī)制?
可以選擇Mercury系列廣播通訊系統(tǒng),即時(shí)對特定或礦山范圍內(nèi)的緊急情況進(jìn)行通知。在監(jiān)控機(jī)房和管理人員對井下緊急情況進(jìn)行有效判斷后,可以通過系統(tǒng)的小區(qū)廣播選件對井下特定范圍或全部進(jìn)行廣播通知,有效告知和疏散井下人員。?
12、系統(tǒng)的可擴(kuò)容性大,滿足國內(nèi)所有的煤礦企業(yè)?
系統(tǒng)采用FSK SAP通訊方式,每條FSK SAP總線可連接15臺(tái)KJ270—F1傳輸分站,通訊距離可達(dá)15公里。從地面到地下KJ270—F1傳輸分站可以最多擴(kuò)展到8條FSK SAP總線,而每臺(tái)KJ270—F1傳輸分站又可以通過CAN總線連接7臺(tái)KJ270—F2—4讀卡器(通訊距離可達(dá)2KM)。由此,此系統(tǒng)最多可以支持8*15=120個(gè)分站;8*15*7=840個(gè)讀卡器,完全可以滿足煤礦的需要。?
本文從煤礦人員安全系統(tǒng)的實(shí)際要求出發(fā),介紹了其技術(shù)演變歷程及應(yīng)用特點(diǎn);從全球煤礦行業(yè)人員管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢得出最終結(jié)論,即低頻技術(shù)將不容置疑地取代高頻技術(shù)而在煤礦人員安全管理中發(fā)揮重要作用。當(dāng)然,我們在此強(qiáng)調(diào)低頻的優(yōu)越性并無意貶低高頻技術(shù)在實(shí)際檢測中的作用,高、低頻監(jiān)測技術(shù)各自有其科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域。比如,高頻技術(shù)在車輛跟蹤(如汽車、火車及地鐵等)以及高速公路收費(fèi)等領(lǐng)域就有著低頻技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。
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