煤炭行業(yè)是國(guó)家能源的主要來(lái)源之一，也是重要的國(guó)家經(jīng)濟(jì)支柱之一，從一定程度上直接影響國(guó)家的經(jīng)濟(jì)格局。但是，煤炭資源的獲取一般是依靠深入地下進(jìn)行開采、收集，煤礦安全也因此成為這一高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，目前礦井的安全系統(tǒng)普遍采用傳統(tǒng)刷卡、密碼、記名的方式，容易發(fā)生替打卡、代考勤等違規(guī)現(xiàn)象，導(dǎo)致井下人員身份難以明確、人員數(shù)量難以及時(shí)掌控等情況，同時(shí)也無(wú)法監(jiān)督井下人員的分布和作業(yè)情況，難以對(duì)工作人員進(jìn)行合理的調(diào)度管理。一旦發(fā)生事故，搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的效率極低。如何加強(qiáng)煤礦的生產(chǎn)安全、促進(jìn)煤炭行業(yè)的健康發(fā)展?引入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)無(wú)疑是最有效的途徑。
基于以上情況，我們建議將虹膜識(shí)別技術(shù)與礦井的業(yè)務(wù)場(chǎng)景充分融合，形成礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)的安全解決方案，利用虹膜的唯一性確認(rèn)井下人員的身份，并對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的安全管理。
在所有常見的生物識(shí)別方式中，指紋識(shí)別和人臉識(shí)別均因?yàn)榈V井的惡劣條件而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期的體力勞動(dòng)使得井下員工的指紋出現(xiàn)磨損、臟污等情況，人臉也因?yàn)槊禾块_采的大量灰塵而難以實(shí)現(xiàn)識(shí)別和認(rèn)證。而虹膜識(shí)別技術(shù)依靠的是眼睛部位的虹膜組織，其終身不變以及唯一的特征為人員的虹膜識(shí)別和認(rèn)證提供了有力的支撐。
什么是虹膜識(shí)別技術(shù)?
人眼結(jié)構(gòu)由鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構(gòu)成，而虹膜是位于黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，其包含有很多相互交錯(cuò)的類似于斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等的細(xì)節(jié)特征，這些特征可唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)人的身份。一個(gè)人的虹膜一旦形成就終身不變，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性、唯一性和防偽性，而且采集虹膜時(shí)不需要用戶直接接觸采集裝置，非接觸性提高了用戶的易接受程度。
一個(gè)完整的虹膜識(shí)別系統(tǒng)其主要包含虹膜圖像采集、虹膜圖像的預(yù)處理、虹膜圖像的特征提取及編碼以及虹膜圖像的匹配與識(shí)別等四個(gè)主要部分，其中虹膜圖像的預(yù)處理部分又包括了虹膜定位、歸一化以及圖像增強(qiáng)。其中，虹膜定位是整個(gè)虹膜識(shí)別過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)。虹膜定位就是準(zhǔn)確的確定虹膜的內(nèi)邊界和外邊界，保證每次進(jìn)行特征提取的虹膜區(qū)域不存在較大偏差，定位的速度和準(zhǔn)確性決定了整個(gè)虹膜系統(tǒng)是否實(shí)用可行。而虹膜的歸一化是將不同大小、旋轉(zhuǎn)或平移之后的虹膜圖像調(diào)整到相同的尺寸和對(duì)應(yīng)的位置，從而消除平移、縮放和旋轉(zhuǎn)對(duì)虹膜識(shí)別的影響，提高虹膜識(shí)別的準(zhǔn)確性。
虹膜識(shí)別如何保障礦井安全?
礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)的安全解決方案集人員定位、考勤管理和安全管理于一體。礦工、安檢員以及瓦檢員均需要通過(guò)虹膜考勤機(jī)進(jìn)行考勤記錄，對(duì)其入井時(shí)間、出井時(shí)間準(zhǔn)確記錄，同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)上傳至后臺(tái)虹膜認(rèn)證的服務(wù)器以及定位服務(wù)器，確認(rèn)人員的身份并及時(shí)記錄人員的分布情況，便于管理人員掌控井下人員總數(shù)以及分布，進(jìn)行更加合理的調(diào)度管理。一旦井下發(fā)生事故，救援人員也可根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、快捷的救援工作，及時(shí)了解井下人員的數(shù)量和分布，采取相應(yīng)的救援措施。
另外，對(duì)于管理人員的計(jì)算機(jī)也通過(guò)虹膜識(shí)別儀進(jìn)行授權(quán)管理，有效防范內(nèi)部違規(guī)操作等情況，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及真實(shí)性，同時(shí)也可以進(jìn)行事前預(yù)防、事中控制以及事后追溯，責(zé)任清晰明確，提高煤礦安全生產(chǎn)和安全管理水平。
不過(guò)，在進(jìn)行礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到幾點(diǎn)：
系統(tǒng)的兼容性:礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)需要具有極強(qiáng)的兼容性，一是兼容主流的RFID井下人員定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井人員的定位監(jiān)控;二是礦井業(yè)務(wù)系統(tǒng)多而雜，需要支持多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的平滑接入，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一身份認(rèn)證，降低系統(tǒng)實(shí)施的成本投入;
系統(tǒng)的易維護(hù)性:系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、集中管理，降低管理成本，提高系統(tǒng)的安全性;
同時(shí)，對(duì)某些設(shè)置盡可能提供參數(shù)化的管理，增加平臺(tái)的靈活性，使系統(tǒng)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。
礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)有什么獨(dú)特優(yōu)勢(shì)?
極高的安全性。
礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)可以規(guī)范礦井考勤，規(guī)避替打卡、代上工等違規(guī)操作，同時(shí)準(zhǔn)確的后臺(tái)數(shù)據(jù)記錄了礦井人員的工作時(shí)間和作業(yè)分布情況，提高了礦井管理的效率和安全性，一旦發(fā)生事故，直觀、準(zhǔn)確的人員數(shù)量和分布情況將極大的提高救援效率。
極高的準(zhǔn)確性。
虹膜一旦形成將終身不變，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，因此虹膜識(shí)別技術(shù)一直被譽(yù)為“最精準(zhǔn)的生物識(shí)別技術(shù)”。利用虹膜識(shí)別技術(shù)進(jìn)行礦井人員的身份認(rèn)證、考勤以及安全管理，科學(xué)、有效的實(shí)現(xiàn)人員的下井?dāng)?shù)量和作業(yè)情況。
極強(qiáng)的便攜性。
礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)利用虹膜識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證和考勤，不需要攜帶額外的ID卡，也不需要記憶繁復(fù)的密碼或者進(jìn)行多余的記名工作，隨身攜帶、即時(shí)驗(yàn)證，認(rèn)證過(guò)程不到1秒，迅速、方便。
總結(jié)：
雖然礦井虹膜識(shí)別系統(tǒng)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，然而新技術(shù)的推廣仍然需要時(shí)間。目前，將虹膜識(shí)別引入礦井中仍然是較少的。最主要的因素便是虹膜設(shè)備造價(jià)仍然較高(相比于傳統(tǒng)的認(rèn)證方式)，大范圍推廣仍然有些難度。但我們相信，隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全的日益重視，礦井人員身份認(rèn)證將成為今后不斷被加強(qiáng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。虹膜識(shí)別作為安全級(jí)別最高的生物識(shí)別技術(shù)，必將在礦井安全領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用。
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