基于RFID和Wi-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于RFID和Wi-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，包括机体、底座、侧座、设于机体内的电源接口、网络接口、RFID读写器、Wi-Fi网络模块及总线接口，所述底座设于所述机体底部，所述底座两侧对称设有侧座，所述电源接口、网络接口、RFID读写器、Wi-Fi网络模块及总线接口从所述机体水平方向依次设置，信息通过Wi-Fi网络模块进行传输。本发明实现了信息采集自动化；无线数据传输节省了电缆，减少了线路施工和维护成本；降低了建设、维护和管理成本，提高了井下运输管理效率；能实时反映机车的井下位置，监控每台机车运动轨迹，便于调度人员的监督和控制，提高了井下运输的安全性。
【专利说明】基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法。
【背景技术】
[0002]现有煤矿井下机车管理系统主要以有线通信方式为主，多采用直接通信来实现对机车的调度，通过载波电话、PHS (无线公共系统)上报机车位置信息，从而使机车位置反映在系统调度平台上。对于有轨机车，目前采用最多的是定位继电器+有线通信的方式的实现，由于技术、成本与现场安装环境的限制，定位继电器无法高密度大量安装，所以只能在道岔、车站等少数关键位置实现定位，机车运行途中的精确定位无法实现。另外，现有的机车监控与管理系统需要构建复杂的有线通信网络，该有线通信网络使用电缆较多，系统的安装施工、后期维护的工作量和成本较大。井下工作人员需要定岗定位，对机车的运行状态和位置上报给地面调度人员，地面调度人员根据上报的内容来判断机车的位置，从而使地面的调度人员不能实时准确的判断机车位置，影响了系统的及时性和准确性，不能对机车和工作人员的作业进行系统高效的管理。机车的运行信息也都采用人工操作，使得数据的采集不能及时准确的得以保存。对于矿区井下的机车，目前还没有成熟可靠的定位与管理系统。现有煤矿井下机车管理效率较低，井下电缆较多使用量大，系统安装维护成本和工作量较大，机车的调度反应速度慢，应变能力较弱，容易造成信息延迟，使机车的运行安全性降低，同时人工操作的工作效率低，而且对的数据处理的误差率较高，对煤矿的生产安全带来不确定因素。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术的不足，提供一种基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，实现了井上井下实时信息沟通、运输作业的管理；射频技术具有高通讯速率、较强的抗干扰能力、保密性强、远距离和高速移动物体识别等技术优势，是的它能够适应井下复杂、恶劣的作业环境。利用W1-Fi无线局域网进行数据传输，节省电缆，减少了线路安装和维护工作量。管理中心数据库对信息进行分析统计，实现机车和工作人员的作业管理，提高了井下机车运输管理效率，为煤矿企业安全生产和经营管理的信息化带来新的契机。
[0004]为解决上述技术问题，本发明实施例提供的基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理装置，采用如下技术方案:
基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，包括机体、底座、侧座、设于机体内的电源接口、网络接口、RFID读写器、W1-Fi网络模块及总线接口，所述底座设于所述机体底部，所述底座两侧对称设有侧座，所述电源接口、网络接口、RFID读写器、W1-Fi网络模块及总线接口从所述机体水平方向依次设置，所述RFID读写器识别外在RFID标签，并将RFID标签信息通过W1-Fi网络模块进行传输。
[0005]具体地，所述装置采用802.1lb协议进行通讯。[0006]具体地，所述总线接口采用RS-232接口。
[0007]具体地，所述侧座上设有插接口。
[0008]与现有技术相比，本发明的有益效果是能够清楚了解全矿每台机车运动轨迹，同时能对机车运载次数和工作人员作业进行统计；利用W1-Fi无线局域网进行数据传输，节省电缆，减少了线路施工、维护成本和工作量；从经济效益来看，降低了建设、维护和管理成本，提高了井下运输管理效率；从社会效益看，能实时反映机车的井下位置，便于调度人员的监督和控制，提高了井下运输的安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例所述的基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法的结构示意图。
[0010]图2为基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法的功能结构图。
[0011]图3为基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法的系统结构图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明实施例提供给的基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法进行详细描述。
[0013]如图1所示，本发明实施例提供的基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，包括机体、底座、侧座、设于机体内的电源接口、网络接口、RFID读写器、W1-Fi网络模块及总线接口，所述底座设于所述机体底部，所述底座两侧对称设有侧座，所述电源接口、网络接口、RFID读写器、W1-Fi网络模块及总线接口从所述机体水平方向依次设置，所述RFID读写器识别外在RFID标签，并将RFID标签信息通过W1-Fi网络模块进行传输。
[0014]具体地，所述装置采用802.1lb协议进行通讯。
[0015]具体地，所述总线接口采用RS-232接口。
[0016]具体地，所述侧座上设有插接口。
[0017]如图2所示，为发明所示的基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法的功能结构图。从矿井采集的机车信息，通过机车智能管理系统1，实现了对机车定位管理2、机车作业管理3和工作人员管理4功能。阅读器采集某一时刻通过该处机车电子标签的信息并一起返回ID编号，服务器查找出与ID编号相匹配的数据库，确定阅读器所属区段，判断出机车所在具体位置。同时在数据库中，建立定位读头表，记录读头的ID号；建立巷道节点表；记录节点的坐标值；建立路由表。记录一个读头到与其相邻的读头所经过的节点ID和节点的坐标值，系统根据这些数据描绘井下工作车辆的行动轨迹。服务器通过分析机车进出采区煤仓的时间，统计每一台机车某一班次运载次数，也可以按不同时段进行次数统计，并够根据统计情况生成班报表、月报表和季报表。根据机车的维修记录和检修年限，判断机车是否需要检修。数据库管理系统自动完成对工作人员的作业管理，主要包括:登记各工作人员出入工作面、工作时间信息，各丁作人员所属班组，工作时使用的机车，并自动生成考勤作业统计与报表。
[0018]如图3所示，为发明所示的基于RFID技术和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统的系统结构图。矿井机车监控与管理数据库，以MicmmftVisualstudio2008为开发平台，采用Microsoft SQL Server2005作为数据库管理系统I,采用基于.Net Framework的组件技术，提高开发效率，使得系统易于维护和扩充。在系统功能分析的基础上，设定了系统的三个功能模块:基本操作模块2、用户管理模块3、拓展功能模块4。矿井机车监控与管理系统数据库设计为三层分布式结构。根据矿区机车管理的需要，数据管理系统设计了七个方面的功能:机车位置查询5、时间查询6、轨道占用查询7、权限管理8、运输作业查询10、机车维修查询11、机务作业查询9:生成工作人员出勤和作业量统计表。使管理人员能监控对井下机车运行，作出决策，同时生成相关作业统计表。
[0019]本发明提供的基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，是在井下车场、各分支鉴道入口和煤仓以及重要轨道区段处根据现场具体需要设置一定数量的读写器；每辆机车上装有一个车载RFID标签，当标签进入RFID读写天线的范围后，标签接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中存储的信息；RFID读写器读取信息后，通过RS485接口将数据传至W1-Fi无线数据传输终端，数据通过无线局域传至工业以太网，经主干网传到管理中心服务器；中心站主机的数据库通过分析采集的数据就可判断出矿井机车和作业人员具体信息(如:是谁，住哪个位置，具体时间)，同时可把它显示在管理中心的大屏幕或电脑显示屏上，并做好备份；管理者可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意周查看某一区域，计算机会把这一区域的人员情况统计并显示出来。管理中心数据库管理系统自动生成机车的运输和工作人员的作业统计表，实现对机车和人员的作业管理。能够清楚了解全矿每台机车运动轨迹，同时能对机车运载次数和工作人员作业进行统计；利用W1-Fi无线局域网进行数据传输，节省电缆，减少了线路施工、维护成本和工作量；从经济效益来看，降低了建设、维护和管理成本，提高了井下运输管理效率；从社会效益看，能实时反映机车的井下位置，便于调度人员的监督和控制，提高了井下运输的安全性。
[0020]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，包括机体、底座、侧座、设于机体内的电源接口、网络接口、RFID读写器、W1-Fi网络模块及总线接口，所述底座设于所述机体底部，所述底座两侧对称设有侧座，所述电源接口、网络接口、RFID读写器、W1-Fi网络模块及总线接口从所述机体水平方向依次设置，所述RFID读写器识别外在RFID标签，并将RFID标签信息通过W1-Fi网络模块进行传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，所述装置采用802.1lb协议进行通讯。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，所述总线接口采用RS-232接口。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID和W1-Fi技术的煤矿机车智能管理系统及方法，其特征在于，所述侧座上设有插接口。
【文档编号】G06Q50/02GK103778505SQ201410011786
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月11日 优先权日:2014年1月11日
【发明者】高向阳, 李伟, 陈超, 胡芳 申请人:常州高特电子技术有限公司