二維碼在礦井人機定位系統中的應用

物聯網就是指“通過信息傳感設備，按照約定的協 議，把任何物品與互聯網相聯，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡”。物聯網最底層的技術是自動識別技術。

目前應用于最底層的識別技術是射頻識別技術和二維碼識別技術，考慮到礦井下的環境惡劣且射頻設別技術的成本較高，穩定性不可靠，容易受到外界條件的干擾的問題，本文重在初步探索二維碼技術在我國礦井人機定位系統中的應用。

二維碼應用現狀

在國外，二維碼已經得到了廣泛應用。我國雖然已經掌握了二維碼的核心識別技術，但是在二維碼的實際推廣應用上仍然存在障礙。因此，將二維碼廣泛應用于現代生活的各個領域是我國目前需要解決的問題。目前，二維碼已經在物流管理、票證管理等領域得到了試用推行，但在一些領域仍處于初步探索階段。

由于地下工作環境惡劣，我國的礦難事故頻發，不能及時了解礦下工人的工作情況，因此需要利用先進的技術和設備，加強井下人員的考勤，推行井下人員管理監測系統，及時準確掌握入井人員人數和入井人員的工作區域。本文提出了基于二維碼技術的礦井人機定位系統，并對此系統進行初步的探索研究。

礦井人機定位系統構建

1．二維碼生成

二維碼的生成即利用二維碼編碼設備，首先將礦下工人的基本信息，例如姓名、年齡、工作情況、出勤記錄和工作工段等進行采集，然后根據相應的信息利用編碼軟件生成特定的二維碼標簽，再利用二維碼點陣打印機打印出含有工人特定信息的二維碼標簽，最后將其印制在工作服等特定的位置上便于進行識讀。

2．礦井人機定位系統

整個系統包括井下二維碼標識，二維碼識讀器，通信系統及上位機控制顯示系統等四部分。

基于二維碼的礦井人機定位系統是利用礦下每個工人身上印制的含有自己特定信息的二維碼圖像記錄相關信息，在每個工作地點都安裝有二維碼自動識別儀器。

當工人在這個工段經過二維碼掃描設備時，識別器將掃描二維碼上存儲的相應信息，同時利用通信技術將信息傳送至地表控制室進行監測控制，從而使地表工作人員能夠實時監測到工人的工作位置并且讀取相應工人的信息，同時可以記錄考勤情況。

如果在設定的某一段時間內沒有收到某個工人的信息，上位機監控軟件可以發出警報信號，使地上工作人員及時發現是否出現了突發狀況等，從而提高礦下工作的安全系數，及時應對井下突發狀況，保證了地下工作安全有效進行。

3．人機定位軟件系統

無論是基于二維碼或是射頻卡的礦下人機定位系統，都有實現實時監控、考勤管理、報警查詢等功能的上位機軟件控制界面。下面對于幾個軟件模塊進行簡要介紹。

實時監測模塊是針對礦下工人的工作環境惡劣，不便于管理人員現場查看，實現對工人的工作情況、工作位置等進行監測管理的軟件設計。通過有二維碼掃描器識讀的信息進行通信上傳至上位機的控制界面進行實時的監控，及時了解地下工人的工作位置，為防止意外事件發生做好應對準備。

考勤管理模塊是對地下工人的出勤記錄、曠工以及工人的基本信息進行管理的系統軟件。通過此系統可以及時查詢和記錄每位礦下工人的出勤情況，實現方便快捷地對工人工作情況進行管理。

報警查詢模塊是為了應對礦下突發事故而設計的系統。當識別器長時間未掃描到二維碼標簽信息時，此系統會發出報警信號，提示井下工作出現異常，地表管理人員能夠準確作出判斷并找到事故發生點，及時應對突發情況。

應用前景

二維碼具有高密度、高存儲容量、糾錯能力強的優點，它即使在畸變程度或者破損程度高達50%時仍能恢復出原始數據信息。在環境惡劣的礦下，當二維碼標簽受到損壞時，可以利用它強大糾錯能力的優點，使識別器仍能識讀出完整的數據信息。

基于二維碼的礦井人機定位系統是針對地下工作的安全問題及管理方法提出的一種應用。相比射頻識別技術，低成本、高速識讀、糾錯能力強的二維碼技術將會對井下作業發揮重要的作用，它的具體應用實施還有待于進行深入的探索研究。隨著礦業的不斷發展及相關技術的改進，人機定位系統必然會在該領域得到推廣應用。

(作者單位：山東輕工業學院)