基于移動終端的EPC識讀煤礦安全系統的設計與實現

楊從亞,白春雨

（1.無錫科技職業學院,無錫;2.蘇州木蘭電子科技有限公司,蘇州）

0 引言

目前，煤礦發生事故時普遍存在以下共性問題：一是地面人員與井下人員的信息無法及時溝通，不能判斷井下人員的分布情況。事故發生時無法進行人員疏導和撤離；二是事故發生后，地面人員難以掌握井下人員的分布情況，不能進行人員精確定位，無法制定有效的救災救援方案，給救災工作帶來極大的困難。為此，如何改變目前煤礦企業落后的井下人員管理模式，快速、準確的履行煤礦安全監測職能，保證搶險救災、安全救護的高效運作，成為了當前煤炭企業安全生產、信息化管理工作中亟待解決的重要問題。

1 系統總體結構設計

1.1 系統總體設計

基于移動終端的EPC識讀系統，是在RFID技術、移動通訊技術和計算機互聯技術基礎上設計出來的系統，可以通過人員佩帶安全帽上的RFID標簽對人員信息進行非接觸式采集、網絡傳輸，以及對人員信息進行跟蹤和管理的專用信息網絡。

系統分為移動客戶端和B/S服務器端構成，RFID標簽和識讀符合EPC工業標準。本文主要針對移動客戶端進行描述。

移動客戶端開發程序的軟硬件環境為三星NOTE手機和DHTMLX Touch 移動Web應用程序開發框架平臺進行。

B/S服務器端為IIS服務器與MVC組合開發，采用MVC +Nhibernate開發框架來進行。

系統總體框架模型如圖1所示。

1.2 系統數據源

移動終端的EPC識讀系統的數據源主要包括：

圖1 總體結構模型

EPC數據源信息：來自RFID標簽的預設信息、實時信息和位置信息，通過預設標簽與人員對接信息來獲取井下標簽的實時信息，從而通過標簽識讀設備進行定位信息。

用戶身份信息：來自系統數據庫，根據管理者權限進行調用不同等級信息，也可以根據設置移動終端號碼作為認證權限進行登錄。

系統數據調用流程如圖2所示。

圖2 系統數據調用流程圖

圖3 系統訪問流程圖

1.3 系統訪問總體設計

本系統的訪問利用智能終端的3G和LAN連接，通過終端號碼和密鑰驗證兩種驗證方式進行訪問控制。如圖3所示。

終端號碼驗證：根據訪問終端號碼是否為數據庫已設號碼進行驗證登錄，然后再根據訪問權限進行數據查詢和管理功能。

安全密鑰驗證：進入訪問登錄界面，輸入安全密鑰，判斷是否正確后進行相應流程模塊。

2 系統實現

2.1 移動客戶端系統框架

基于移動終端的EPC識讀系統是在MVC環境下開發的，移動客戶端在支持網頁瀏覽的移動終端上運行，通過WIFI或3G無線連接技術，登錄到系統服務器，可進行實時讀取數據，進行系統管理和應用。移動客戶端系統框架如圖4所示。

圖4 移動客戶端系統框架圖

2.2 EPC識讀一致性算法

采用多模冗余更新方案，需要解決的問題是標簽數據的實時更新和網絡連接，多模冗余重復數據過濾算法和實現代碼如下：

在識讀器讀取數據的過程中，存在交叉識讀器和多個RFID標簽問題，算法設計過程中重點考慮讀取的實時性數據和標簽的一致性，所以上述算法的執行關鍵是過濾機制，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，因此在實現上述算法中考慮基于目標的過濾機制。一個有效的設計是增加讀取對象的限制條件，如EPC 編碼范圍等。

2.3 服務器主要實現技術

對于服務端的實現，本系統主要采用了流行的開源技術，在.NET平臺下基于MVC和NHibernate技術下完成對數據及資源路徑存儲。

3 結語

隨著企業信息化的不斷深入，安全生產信息化成為企業信息化首當其沖的重要內容。基于移動終端的EPC識讀煤礦安全系統為復雜多變的煤礦井下管理提供了綜合監測監控的技術平臺，對煤礦井下人員或者隧道工作人員迅速定位意義重大，它可快速指導作業區域的突發性事故救護工作,方便了人員的調度，提高了煤礦井下等作業的整體管理水平，實現了煤礦管理的信息化和規范化，最大限度地保障了人員安全。