CN103440555A

CN103440555A - 一种基于物联网感知的煤矿设备管理系统的使用方法

Info

Publication number: CN103440555A
Application number: CN2013103878206A
Authority: CN
Inventors: 李敬兆; 周华平; 邓绘梅; 郝伟; 陈良文
Original assignee: Anhui University of Science and Technology
Current assignee: Anhui University of Science and Technology
Priority date: 2013-08-31
Filing date: 2013-08-31
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明提供了一种基于物联网感知的煤矿设备管理系统的使用方法，包括：RFID标签；便携式读写器；便携式读写器软件客户端，有对电子标签的识别、读取、修改及RFID标签信息处理；便携式读写器与设备信息管理平台间的数据同步；设备信息管理平台。本发明还提供了一种实现前述方法的基于物联网感知的煤矿设备管理系统。本发明的基于物联网感知的煤矿设备智能管理方法及系统，能够对煤矿井下设备进行智能管理，方便、高效获取井下设备位置、状态等信息。

Description

一种基于物联网感知的煤矿设备管理系统的使用方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于物联网感知的煤矿设备管理系统的使用方法。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，煤炭企业作为我国经济发展的支柱企业起着举足轻重的作用。因此，煤炭企业的设备信息管理也已成为现代企业管理的一个重要组成部分。然而，我国大多数的煤炭企业仍采用最原始的手工模式或者单纯的设备信息管理平台或设备管理系统来实现设备信息的管理，给企业的生产经营带来数据采集周期长、过程繁琐、出错率高、不能及时准确、动态的反映设备现状等问题。

在物联网中，每一个物体都被赋予一个独一无二的代码，将这个代码存储在电子标签中贴在物品上,同时将这个代码所对应的详细信息和属性存储在射频识别信息服务系统的服务器中。当物体从购入到使用的各个环节中被识别并记录时，通过对象名解析服务可获得物体所属信息服务系统的统一资源标识，进而通过网络从射频识别信息服务器中获得其代码所对应的信息和属性，以进行物体的识别和达到对物体自动追踪管理的目的。物联网的最终目标是为每一个物体建立全球的、开放的标识标准，它的发展不仅能够实现对物体的实时跟踪，而且能够提高工作效率和信息化管理水平。

大多数射频识别系统的读写器是固定的，只有附贴电子标签的物体进入读写器的识别范围之内，才可以对物体进行识别、获取信息，不可真正意义上做到随时随地动态跟踪。并且射频识别系统中的电子标签和读写器存储容量不是很大，因此系统中可存储的信息也是非常有限的，无法满足人们对物体历史记录信息后续查询、统计等功能的需求。另外，煤矿井下环境恶劣，煤尘多、巷道狭小、易燃易爆，地面物联网系统不可复制到井下。

煤矿开采煤炭有着流动性作业的特点，大部分设备需要随采掘进度而搬迁，目前，在煤炭企业中对于使用物联网技术主动对设备位置变动的管理基本上是空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是能够对煤矿井下设备信息进行识别、采集、解析，便于实现设备信息查询、统计以及降低设备信息同步更新的实现难度，达到有效管理的目的。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网感知的煤矿设备管理系统使用方法，煤矿设备管理系统包括便携式读写器、信息管理平台以及贴附于煤矿设备上的电子标签，其中，便携式读写器具有电子标签读取模块、设备信息存储模块和电子标签修改模块，电子标签读取模块能够识别并读取范围之内的电子标签，设备信息存储模块能够存储电子标签读取模块所读取到的设备信息，电子标签修改模块能够对范围之内的电子标签中的记载信息进行写入修改；信息管理平台具有设备信息数据库，并能够跟便携式读写器进行数据连接从而组成数据网络，贴附于煤矿设备上的电子标签能够存储煤矿设备的相关信息；该方法包括以下步骤：

步骤一：使用便携式读写器识别范围之内的贴附于煤矿设备上的电子标签，读取贴附于煤矿设备上的电子标签信息，并将电子标签信息显示为方便查看的信息，若设备的实际信息与此时便携式读写器所显示的电子标签信息不一致则对电子标签信息进行修改，以做到对贴附于煤矿设备上的电子标签信息实时更新，若设备的实际信息与此时便携式读写器所显示的电子标签信息一致则不进行修改；在设备的实际信息与电子标签的记载信息一致后，将电子标签的记载信息存储到便携式读写器的设备信息存储模块中，从而做到对设备信息的跟踪；

步骤二：将便携式读写器与信息管理平台进行数据连接，信息管理平台对便携式读写器中存储的煤矿设备信息进行判别是否发生改变，当煤矿设备信息发生改变则对设备信息数据库进行更新，否则不进行更新。

便携式读写器中的设备信息存储模块中为XML文件。

便携式读写器与信息管理平台的数据连接方式为USB数据连接方式。

贴附于煤矿设备上的电子标签中具有EPC编码。

便携式读写器的数量为多个。

信息管理平台中的设备信息数据库为SQL Server数据库。

贴附于煤矿设备上的电子标签为无源G2电子标签。

便携式读写器上具有触摸显示屏。

所述触摸显示屏为透反射式TFT-LCD触摸显示屏。

与煤矿现有设备管理技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的基于物联网感知煤矿设备智能管理系统，采用设备信息管理平台、便携式读写器相结合的主从方式。通过便携式读写器在煤矿井下采集设备状态、位置等信息，提高了采集效率，并且高效、快速的将便携式读写器采集的信息同步到设备信息管理平台，降低了录入信息的出错率和工作量；与现有射频识别系统相比，扩展了可存储设备信息的“容量”，满足了人们对于查询、统计煤矿设备历史信息的需求，做到了煤矿设备自入库到报废的全生命周期的管理。本发明为设备故障的及时处理提供了条件、为煤矿企业对于设备管理提供了可靠保障。并且便携式读写器在满足对各个角落的设备信息进行实时读写更新的情况下，还能在使用人员的携带下与信息管理平台方便地进行数据连接，避免了众多读写器与管理平台在煤矿巷道等复杂条件下的复杂数据连接方式，提高了系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1是基于物联网感知的煤矿设备管理系统结构图，显示了系统总体结构。

图2是基于物联网感知的煤矿设备管理系统中便携式读写器各模块框图。

图3是本发明提供的实现基于物联网感知的煤矿设备管理系统的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明。

连接设备，即启用便携式读写器软件客户端的连接设备模块；

便携式读写器识别范围之内的贴有电子标签的煤矿设备，由便携式读写器软件客户端读取电子标签模块完成。完成电子标签读取之前，在便携式读写器软件客户端中需要选择读写器所在位置，读取煤矿设备固定（设备名称、编号）、动态电子标签信息，并将EPC编码解析为可方便查看的信息，此时设备所在位置自动修改保存，做到了对设备位置信息的跟踪管理；

便携式读写器软件客户端修改电子标签模块负责完成对发生变化的动态电子标签信息进行修改，如设备状态，并存储于便携式读写器中的XML文件中；

将便携式读写器采集的发生变化的动态信息同步到信息管理平台中的数据库，通过USB连接方式，以XML文件进行传输，自动判别分析设备信息是否发生改变，变化信息进行更新，否则不更新。此部分功能由信息管理平台中的数据同步模块来完成，克服了煤矿井下巷道狭小、恶劣环境下读写器数据传输困难问题；

设备信息管理平台进行设备管理。采用SQL Server数据库存储所有附贴电子标签的设备自入库以来所有历史操作信息，并且无需录入，通过便携式读写器采集信息与信息管理平台进行数据同步即可完成。

参照图1、2、3，示出本发明的一种基于物联网的煤矿设备智能管理方法实施例，包括以下步骤：

（1）便携式读写器识别煤矿设备电子标签

设备的信息编码存储在电子标签中，电子标签在安装到设备上之前需对其进行初始化，编码为设备当前的具体信息。当用户需要使用物联网来管理煤矿设备时，可以首先在需要将管理的设备上贴上进行初始化之后的电子标签，因此也就设置了设备基本信息。

其中，电子标签可选取无源智能G2电子标签，工作频率为902～928MHz超高频，存储容量为96位ID号，读写距离为0～10m。便携式读写器采用SAMNSUNG 400 MHz CPU处理器，具有 FROM128MB, RAM 128MB SDRAM内存，且扩展了512MB SDRAM；采用3.5in QVGA (240*320像素) 彩色，透反射式TFT-LCD触摸显示屏；移植了Microsoft Windows CE 5.0操作系统；与计算机应用系统之间可使用USB、RS232进行通讯，也可通过GSM/GPRS通信模块(900/1800/1900MHz)或IEEE802.11b/g标准(11Mb/S-54Mb/S)实现无线通讯。其最主要的功能就是902.7～927.4MHz,超高频的RFID读写功能，实现对设备上标签信息的读写。

（2）读取、写入、修改电子标签信息

当电子标签已被设置基本信息之后，随着时间的推移，设备的有些信息便会发生改变，当使用读写器获取设备新信息时，首先需要设置采集信息的关键字（如设备存放地点等），若其它的可变字段发生了改变则做相应的修改，修改完成之后生成新的EPC编码，电子标签中保存，并且这些修改过的信息以XML文件的形式保存到便携式读写器中。若未发生改变则仍保持原来的信息。

其中，便携式读写器到现场采集的是发生了改变的设备信息，如设备状态、使用地点、使用单位、包机人等。

此部分的功能由便携式读写器软件客户端来完成。

（3）解析EPC编码与产生编码

便携式读写器通过解析模块将电子标签中的编码解析为用户可以查看的设备静态和动态信息；同时也可以通过系统的界面操作对设备信息进行修改，从而产生新的EPC编码，从而对设备的新信息进行存储下来。由便携式读写器软件客户端的读取电子标签模块完成。

（4）读写器与设备信息管理平台数据同步

由于便携式读写器完成的是到煤矿井下或者设备使用现场进行设备可变信息的采集、修改等操作，设备信息管理平台负责对设备等基本信息和设备状态、使用情况、历史记录以及维修记录进行存储和系统管理。因此，两者之间需要进行数据的同步。

其中，设备管理信息平台所在的计算机需要安装Microsoft ActiveSync同步程序，为PC机识别读写器间架起桥梁；然后，设备信息管理平台与读写器通过USB接口（也可通过上述的其方式）进行通讯；最后，设备信息管理平台发出获取最新设备文件（XML文件）信息，便携式读写器便将最近一次采集的数据文件传输到PC机中，再读取该数据文件，将数据保存到设备信息管理平台的数据库中，同时显示在用户界面上，供用户查看。

（5）设备信息管理平台

PC机上的设备信息管理平台，完成的是对便携式读写器采集的设备信息进行后续维护、供用户查看等功能，为煤矿企业提供设备管理相关参数。

其中，用户进入设备信息管理平台之前需要登录，然后进入的是主界面，用户需要进行何种操作可从菜单来进行选择。包括设备信息查询、统计，人员、部门信息管理等等。设备信息管理平台是根据登录设备信息管理平台人员的角色，来分配其可操作信息的权限，如查询、修改等操作。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims

1.一种基于物联网感知的煤矿设备管理系统的使用方法，其特征在于，该煤矿设备管理系统包括便携式读写器、信息管理平台以及贴附于煤矿设备上的电子标签，其中，便携式读写器具有电子标签读取模块、设备信息存储模块和电子标签修改模块，电子标签读取模块能够识别并读取范围之内的电子标签，设备信息存储模块能够存储电子标签读取模块所读取到的设备信息，电子标签修改模块能够对范围之内的电子标签中的记载信息进行写入修改；信息管理平台具有设备信息数据库，并能够跟便携式读写器进行数据连接从而组成数据网络，贴附于煤矿设备上的电子标签能够存储煤矿设备的相关信息；该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，便携式读写器中的设备信息存储模块中为XML文件。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，便携式读写器与信息管理平台的数据连接方式为USB数据连接方式。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，贴附于煤矿设备上的电子标签中具有EPC编码。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，便携式读写器的数量为多个。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，信息管理平台中的设备信息数据库为SQL Server数据库。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，贴附于煤矿设备上的电子标签为无源G2电子标签。

8.如前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，便携式读写器上具有触摸显示屏。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述触摸显示屏为透反射式TFT-LCD触摸显示屏。