楊從亞,白春雨

（1.無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院,無(wú)錫;2.蘇州木蘭電子科技有限公司,蘇州）

0 引言

目前，煤礦發(fā)生事故時(shí)普遍存在以下共性問(wèn)題：一是地面人員與井下人員的信息無(wú)法及時(shí)溝通，不能判斷井下人員的分布情況。事故發(fā)生時(shí)無(wú)法進(jìn)行人員疏導(dǎo)和撤離；二是事故發(fā)生后，地面人員難以掌握井下人員的分布情況，不能進(jìn)行人員精確定位，無(wú)法制定有效的救災(zāi)救援方案，給救災(zāi)工作帶來(lái)極大的困難。為此，如何改變目前煤礦企業(yè)落后的井下人員管理模式，快速、準(zhǔn)確的履行煤礦安全監(jiān)測(cè)職能，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的高效運(yùn)作，成為了當(dāng)前煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)、信息化管理工作中亟待解決的重要問(wèn)題。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于移動(dòng)終端的EPC識(shí)讀系統(tǒng)，是在RFID技術(shù)、移動(dòng)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)互聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來(lái)的系統(tǒng)，可以通過(guò)人員佩帶安全帽上的RFID標(biāo)簽對(duì)人員信息進(jìn)行非接觸式采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸，以及對(duì)人員信息進(jìn)行跟蹤和管理的專(zhuān)用信息網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)分為移動(dòng)客戶(hù)端和B/S服務(wù)器端構(gòu)成，RFID標(biāo)簽和識(shí)讀符合EPC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本文主要針對(duì)移動(dòng)客戶(hù)端進(jìn)行描述。

移動(dòng)客戶(hù)端開(kāi)發(fā)程序的軟硬件環(huán)境為三星NOTE手機(jī)和DHTMLX Touch 移動(dòng)Web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)框架平臺(tái)進(jìn)行。

B/S服務(wù)器端為IIS服務(wù)器與MVC組合開(kāi)發(fā)，采用MVC +Nhibernate開(kāi)發(fā)框架來(lái)進(jìn)行。

系統(tǒng)總體框架模型如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)源

移動(dòng)終端的EPC識(shí)讀系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源主要包括：

圖1 總體結(jié)構(gòu)模型

EPC數(shù)據(jù)源信息：來(lái)自RFID標(biāo)簽的預(yù)設(shè)信息、實(shí)時(shí)信息和位置信息，通過(guò)預(yù)設(shè)標(biāo)簽與人員對(duì)接信息來(lái)獲取井下標(biāo)簽的實(shí)時(shí)信息，從而通過(guò)標(biāo)簽識(shí)讀設(shè)備進(jìn)行定位信息。

用戶(hù)身份信息：來(lái)自系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)管理者權(quán)限進(jìn)行調(diào)用不同等級(jí)信息，也可以根據(jù)設(shè)置移動(dòng)終端號(hào)碼作為認(rèn)證權(quán)限進(jìn)行登錄。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)調(diào)用流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)調(diào)用流程圖

圖3 系統(tǒng)訪問(wèn)流程圖

1.3 系統(tǒng)訪問(wèn)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的訪問(wèn)利用智能終端的3G和LAN連接，通過(guò)終端號(hào)碼和密鑰驗(yàn)證兩種驗(yàn)證方式進(jìn)行訪問(wèn)控制。如圖3所示。

終端號(hào)碼驗(yàn)證：根據(jù)訪問(wèn)終端號(hào)碼是否為數(shù)據(jù)庫(kù)已設(shè)號(hào)碼進(jìn)行驗(yàn)證登錄，然后再根據(jù)訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)和管理功能。

安全密鑰驗(yàn)證：進(jìn)入訪問(wèn)登錄界面，輸入安全密鑰，判斷是否正確后進(jìn)行相應(yīng)流程模塊。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 移動(dòng)客戶(hù)端系統(tǒng)框架

基于移動(dòng)終端的EPC識(shí)讀系統(tǒng)是在MVC環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，移動(dòng)客戶(hù)端在支持網(wǎng)頁(yè)瀏覽的移動(dòng)終端上運(yùn)行，通過(guò)WIFI或3G無(wú)線連接技術(shù)，登錄到系統(tǒng)服務(wù)器，可進(jìn)行實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)管理和應(yīng)用。移動(dòng)客戶(hù)端系統(tǒng)框架如圖4所示。

圖4 移動(dòng)客戶(hù)端系統(tǒng)框架圖

2.2 EPC識(shí)讀一致性算法

采用多模冗余更新方案，需要解決的問(wèn)題是標(biāo)簽數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和網(wǎng)絡(luò)連接，多模冗余重復(fù)數(shù)據(jù)過(guò)濾算法和實(shí)現(xiàn)代碼如下：

在識(shí)讀器讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程中，存在交叉識(shí)讀器和多個(gè)RFID標(biāo)簽問(wèn)題，算法設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)考慮讀取的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)和標(biāo)簽的一致性，所以上述算法的執(zhí)行關(guān)鍵是過(guò)濾機(jī)制，不但要考慮冗余EPC 的去重，還需要考慮誤讀情況，即屏蔽失效而讀取了不該讀到的EPC，因此在實(shí)現(xiàn)上述算法中考慮基于目標(biāo)的過(guò)濾機(jī)制。一個(gè)有效的設(shè)計(jì)是增加讀取對(duì)象的限制條件，如EPC 編碼范圍等。

2.3 服務(wù)器主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)

對(duì)于服務(wù)端的實(shí)現(xiàn)，本系統(tǒng)主要采用了流行的開(kāi)源技術(shù)，在.NET平臺(tái)下基于MVC和NHibernate技術(shù)下完成對(duì)數(shù)據(jù)及資源路徑存儲(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著企業(yè)信息化的不斷深入，安全生產(chǎn)信息化成為企業(yè)信息化首當(dāng)其沖的重要內(nèi)容。基于移動(dòng)終端的EPC識(shí)讀煤礦安全系統(tǒng)為復(fù)雜多變的煤礦井下管理提供了綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)控的技術(shù)平臺(tái)，對(duì)煤礦井下人員或者隧道工作人員迅速定位意義重大，它可快速指導(dǎo)作業(yè)區(qū)域的突發(fā)性事故救護(hù)工作,方便了人員的調(diào)度，提高了煤礦井下等作業(yè)的整體管理水平，實(shí)現(xiàn)了煤礦管理的信息化和規(guī)范化，最大限度地保障了人員安全。