淺析虹膜識別系統在王莊煤礦人員考勤中的應用

張 瑜

(潞安環能股份公司 王莊煤礦，山西 長治 046031)

目前，煤礦井下生產施工仍需要大量的作業人員，為了便于對井下作業人員進行身份核實、安全定位和統一管理，就必須建立完善的作業人員管理體系[1-2]。而考勤體系是目前煤礦企業應用最廣泛、最有效的員工管理手段，該系統通過對員工考勤數據進行統計分析，并將結果信息直接應用到勞資分配、資源配置和決策分析，體現了系統的公正性和客觀性[1]。之前，王莊煤礦主要采用射頻卡識別技術對入井人員進行考勤和定位，由于該技術存在的局限性，導致人員考勤的真實性不能得到有效保證，存在捎卡、帶卡現象，在降低員工工作積極性的同時，直接影響到企業對人員管理的正確決策。為了提升入井人員的考勤質量，獲取更準確的人員定位信息，王莊煤礦引進了虹膜識別系統，該系統利用人類固有生物特征，具有極高的辨別性和唯一性，能夠為員工考勤管理提供更為準確、真實、公平的技術手段。

1 王莊煤礦原有考勤系統

我國應用最為廣泛的井下考勤方式主要包括指紋系統、刷卡系統、射頻卡系統、面部圖案識別系統等，基于各系統人員身份認證和識別原理不同，各系統之間存在較大差異。王莊煤礦之前應用的是面部圖案識別和射頻卡相結合的入井人員考勤體系：

1) 入井人員入井前必須佩帶好考勤定位卡，通過面部圖案識別和定位卡確認后方可入井，與此同時，入井人員的身份信息得到確認，并通過信息化管理平臺直接傳輸到管理部門。

2) 入井后，管理部門可以通過入井人員佩帶的考勤定位卡，借助礦井內已有的人員定位采集系統，實時掌握入井人員的位置信息，以便獲取實時的人員統計數據。

3) 上井后，通過射頻卡識別技術對人員考勤定位卡進行無接觸信息識別，獲取銷卡人員身份信息和時間信息等，并將身份信息(包括姓名、單位、個人面部圖案)顯示，以便上井人員確認，同時將信息傳輸給管理部門，以便對入井人員進行考核、統計分析。

該系統通過空間耦合實現無接觸信息傳遞的方法達到考勤識別的目的，識別工作無需人工干預，廣泛應用于煤礦類惡劣環境下人員的考勤識別。但由于射頻卡是基于對考勤定位卡信息的識別，與入井人員身份特征沒有產生有效匹配，因此類似代替考勤、一人多卡、只考勤不入井等現象頻發，在一定程度上影響了入井人員考勤信息的真實性，也對基于考勤定位信息進行的人員管理體系造成了不小的沖擊，極大影響了井下作業人員的工作積極性，造成安全生產隱患，同時也對煤礦的人工成本造成不必要的浪費。

2 建立虹膜識別系統的必要性

基于王莊煤礦原有考勤體系存在的弊端，為了加強入井人員考勤管理，及時準確掌握入井人數和入井人員的工作區域，規范礦井安全監管信息管理體系，對企業勞動定員管理提供準確信息，提高入井人員工作的積極性，遏制代替考勤、一人多卡、只考勤不入井等現象的發生，并為企業人員管理決策和資源分配提供準確、科學的考勤登記信息，體現資源分配和勞資分配的公平性和合理性。王莊煤礦引進了更為先進、更符合礦井工作環境需求的虹膜識別系統。虹膜識別系統是基于人體虹膜生物特征唯一性對人體身份進行識別的生物識別技術，與指紋、掌紋等識別技術相比，虹膜識別技術更適合井下的工作環境，并且受環境影響程度較小，具有極高的準確性和辨識能力[1-3]。除此之外，虹膜識別與現代化信息技術進行有效結合，對煤礦企業的人員信息化管理和資源分配更為有利。

虹膜識別系統應用到王莊煤礦入井人員考勤體系，基于人員虹膜生物特征的唯一性，入井人員通過面部圖案識別系統和人員考勤定位卡考勤成功入井，上井后智能通過個人虹膜和考勤定位卡進行銷卡，其他人不能代替，只有在入井考勤人員、面部圖案識別系統提供的面部圖案、虹膜識別一致的情況下，才能完成考勤成功，可以遏制代替考勤、一人多卡和只考勤不入井等現象的發生，很好地彌補了射頻卡識別系統存在的缺陷。而虹膜識別系統具有其他考勤系統無法比擬的識別準確度，錯誤率小于百萬分之一，為王莊煤礦勞動定員管理和員工勞資分配管理提供了更為準確的信息。

3 虹膜識別系統的應用方案

虹膜識別系統是通過對比虹膜圖像特征之間的相似性來對人員身份進行識別的，主要包括人員虹膜信息采集，虹膜信息預處理，虹膜特征提取，虹膜特征匹配，完成人員身份信息識別[1-3]。

1) 通過虹膜識別系統提供的信息采集模塊，對入井人員的姓名、單位、人員考勤定位卡號、工種、身份證號等基本信息進行采集，同時對人員的虹膜生物信息進行采集，建立“一人一檔”的相對獨立的信息管理模塊。

2) 對獲取的人員虹膜生物信息進行預處理，使其滿足提取虹膜特征的需求，主要包括虹膜定位、虹膜圖像歸一化、虹膜圖像增強等，并采用特定算法從虹膜圖像中提取虹膜識別特征點，并按照“一人一檔”進行編碼，確保編碼后的虹膜特征與人員身份相符。

3) 將虹膜識別系統與王莊煤礦人員信息化管理體系進行融合，以便進行人員身份信息、考勤定位信息、動態變化信息等的無障礙銜接。

4) 利用“虹膜”獨特的唯一性、穩定性以及非侵犯性特點，門禁系統、以及面部圖像識別系統對入井人員進行考勤，開始計算入井時長。出入井人員以人員位置監測系統、井口“虹膜”考勤機記錄，并進行準確的身份認證識別，出井人員必須做到考勤定位卡信息、已有面部圖像信息、虹膜特征信息一致才能完成身份識別和考勤，入井時長計算截止。

5) 出入井人員的考勤信息，井下定位路徑，每個單位、工種的出入井人員數量等，實時傳輸到考勤系統服務器，服務器通過信息化的傳輸系統將人員信息實時傳輸至礦人員信息化管理平臺，為入井人員管理、統計分析、安全監測等提供有效信息。如果出現出入井人員信息不一致，涉嫌入井人員超時等狀況，考勤系統會發出服務警報。

“虹膜”考勤系統由金屬板制成的通道屏蔽隔絕了通道內外的電磁場，標識卡檢測系統內裝有1臺工控計算機主機板，1臺讀卡分站和多臺子站，用來從不同角度檢測通道內的標識卡，同時避免通道外的標識卡造成的干擾。所有檢測到的信息送到工控計算機主板，依靠專用軟件進行判別，并將判別結果以語音和LED屏顯示的方式給出響應。

4 結 語

“虹膜”考勤系統使整個智能化入井考勤管理流程系統環環相扣，形成閉環管理，確保出入井人員的唯一性，提高了出入井人員考勤信息的準確性，為王莊煤礦人員管理提供更為有效的管理渠道和信息來源，提高了王莊煤礦人員信息化管理水平。有效杜絕了人卡不一致、捎帶卡、一人多卡等現象的發生，進一步提升了井下作業人員的工作積極性，降低了王莊煤礦人員管理成本，全面增強了安全工作的持久性，強化了安全生產、安全發展的執行力。