引言：

冀中能源股份有限公司邢东矿位于邢台市东北角，井田面积13.2平方公里，可采储量6127万吨。矿井现有MGC1.1-6矿车420辆、MPC26-6平板车80辆、MLC5-6材料车75辆，运输距离约7000米。如矿车、物资调配不及时合理，易造成矿车和物资积压，物料重复装车，增加生产成本，产生不安全因素。 

一、煤矿井下矿车智能化物料配送系统的设计与组成

1.系统整体设计

本研究所设计的煤矿井下矿车智能化物料配送系统是一种基于RFID技术的创新系统，它的设计理念是以提高矿井运输效率，保障运输安全，降低生产成本为目标。该系统主要由三个部分组成：边沿部分、通信部分和软件部分。这三部分紧密结合，共同构成了一个高效、安全、可靠的物料配送系统。

2.边沿部分：RFID标签和矿用本安型读写器

边沿部分主要包括RFID标签和矿用本安型读写器。这些RFID标签被赋予特定的属性并被安装在每个矿车上，使得整个RFID标签的生命周期与矿车同步。这种设计使得系统能够对每个矿车进行实时的跟踪和监控。矿用本安型读写器包括传感器、执行器、报警器和边沿接口，它们可以读取和写入RFID标签的信息，实现对矿车的实时监控。

3.通信部分：接入网关或交换机

通信部分主要包括矿用本安型接入网关或交换机。通过网络接口，矿用读写器可以与网关或交换机进行实时通信，将数据接入专用网络或矿井工业环网。这种设计实现了系统主机与现场读写器的实时信息交互，保证了系统的高效运行。

4.软件部分：数据信息的存储、管理和对RFID标签的读写控制

软件部分主要负责数据信息的存储、管理以及对RFID标签的读写控制。这一部分是独立于RFID硬件之上的，它的主要功能是将收集到的数据进行存储和管理，并通过软件接口控制读写器对RFID标签的读写操作。此外，软件部分还包含了边沿接口、中间件、企业应用接口和应用软件等多个组件，这些组件共同完成了信息的传递、分发和应用。^[1]

二、基于RFID技术的实时监控和智能调度实现

1.RFID技术在实时监控中的应用

RFID技术是实现矿井矿车智能化物料配送的关键技术之一。通过在每辆矿车上安装RFID标签，并在关键位置设置矿用本安型读写器，我们可以实现对矿车的实时监控。每个RFID标签都被赋予特定的属性，这些属性可以包括矿车的类型、状态、位置等信息。当矿车通过读写器时，读写器会自动读取RFID标签上的信息，并将这些信息实时传输到系统主机。这样，我们就可以在系统主机上获取到每辆矿车的实时信息，从而实现对矿车的实时监控。^[2]

2.RFID技术在智能调度中的应用

RFID技术不仅可以用于实时监控，还可以用于智能调度。基于RFID标签上的信息，系统主机可以实时了解每辆矿车的状态和位置，进而做出智能调度的决策。例如，当某个地方需要物料配送时，系统主机可以根据每辆矿车的位置和状态，自动选择最合适的矿车进行配送。这样，我们就可以避免矿车和物资的积压，降低物料重复装车，提高矿井运输效率。^[3]

3.RFID技术在系统优化中的作用

RFID技术的应用，不仅实现了对矿车的实时监控和智能调度，还为系统的优化提供了可能。通过收集和分析RFID标签上的数据，我们可以对矿井运输的效率、安全性、成本等进行深入的分析，从而找出存在的问题和改进的空间。例如，我们可以分析矿车在矿井中的运行轨迹，找出可能的拥堵点和低效区域，然后通过改进调度策略或优化运输路线来解决这些问题。

三、系统的主要功能和经济社会效益

1.矿车计划的实现

在智能化物料配送系统中，矿车计划的实现是非常重要的一环。系统提供了一种用于非配送矿车申请的功能。用户可以填写使用班次、使用地点、矿车类型、矿车使用数量和用途，然后提交到矿车管理部门进行审批。这种方式不仅提高了矿车计划的透明度，也降低了矿车使用中可能出现的冲突和混乱，从而提高了矿井运输的效率。

2.物料配送的实现

物料配送是智能化物料配送系统的核心功能。在系统中，物料申领部门可以选择矿车进行装车操作。装车完成后，系统会自动标记已经匹配的矿车信息（标记为重车），以便后续操作。矿车经过部署的基站时，系统会自动读取该矿车信息，并实时记录。这样，系统中就可以查询到这些料车的实时状态、分布情况以及运行轨迹等信息。这种方式大大提高了物料配送的效率，同时也确保了物料配送的准确性和安全性。

3.矿车统计的实现

在智能化物料配送系统中，矿车统计也是一个重要的功能。通过系统或者手机APP，用户可以进行矿车的各类查询分析。这包括地点分布分析、矿车类型分析、车场分布分析、空车和重车的分布等。这些统计信息不仅可以帮助用户了解矿车的使用情况，也可以为矿车的管理和调度提供决策依据。

4. 经济社会效益

该系统解决了邢东矿矿井现实存在的问题，实现矿车装车至矿车交回全程跟踪，大大提高邢东矿矿车周转效率，减少矿车及物资积压，避免物料重复装车，项目投入使用前2022年2月10日-12月12日统计井下生产物资矿车分别为148辆、157辆、152辆，项目投入使用后2022年2月20-22日统计井下生产物资矿车分别为119辆、123辆、122辆，相比项目投入使用前减少生产物料积压近20%。并且能够减少各单位材料员和材料组人员工作量，实施后减少了矿车材料管理人员三人，年节约资金25.2万元。

结束语：

经过深入的研究和实践，基于RFID技术的煤矿井下矿车智能化物料配送系统已经成功实现，证明了它对提升矿井运输效率，保障运输安全，降低生产成本的巨大价值。这个系统的设计合理，功能完备，通过实现矿车计划、物料配送和矿车统计等核心功能，为矿井运输管理带来了革命性的改变。随着我国煤炭工业的转型升级，这个系统的广泛应用将带动矿业的发展，进一步推动智能化矿山的建设。我们期待此系统在未来的矿山运作中发挥更大的作用，为实现矿业的绿色、智能、高效发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 赵子义,王砚良,周曌等.浅谈智能物料配送[J].内燃机与配件,2019(06):171-172.DOI:10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2019.06.086.

[2] 沈一州. 基于RFID的多区域物资监管方法及其在押运中的应用[D].南京邮电大学,2019.DOI:10.27251/d.cnki.gnjdc.2019.000988.

[3] 孙越,邹昀,康文宝等.地下无人矿卡智能调度系统框架及应用研究[J].黄金科学技术,2023,31(01):133-143.