煤炭行業(yè)是國家能源的主要來源之一，也是重要的國家經(jīng)濟支柱之一，從一定程度上直接影響國家的經(jīng)濟格局。但是，煤炭資源的獲取一般是依靠深入地下進行開采、收集，煤礦安全也因此成為這一高風(fēng)險行業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn)。與此同時，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)量難以及時掌控等情況，同時也無法監(jiān)督井下人員的分布和作業(yè)情況，難以對工作人員進行合理的調(diào)度管理。一旦發(fā)生事故，搶險救災(zāi)、安全救護的效率極低。如何加強煤礦的生產(chǎn)安全、促進煤炭行業(yè)的健康發(fā)展?引入先進的科學(xué)技術(shù)無疑是最有效的途徑。
基于以上情況，我們建議將虹膜識別技術(shù)與礦井的業(yè)務(wù)場景充分融合，形成礦井虹膜識別系統(tǒng)的安全解決方案，利用虹膜的唯一性確認井下人員的身份，并對作業(yè)人員進行實時、準確的安全管理。
在所有常見的生物識別方式中，指紋識別和人臉識別均因為礦井的惡劣條件而無法實現(xiàn)。長期的體力勞動使得井下員工的指紋出現(xiàn)磨損、臟污等情況，人臉也因為煤炭開采的大量灰塵而難以實現(xiàn)識別和認證。而虹膜識別技術(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別和認證提供了有力的支撐。
什么是虹膜識別技術(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的類似于斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等的細節(jié)特征，這些特征可唯一地標(biāo)識一個人的身份。一個人的虹膜一旦形成就終身不變，具有極強的穩(wěn)定性、唯一性和防偽性，而且采集虹膜時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。
一個完整的虹膜識別系統(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別等四個主要部分，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。其中，虹膜定位是整個虹膜識別過程中最重要的環(huán)節(jié)。虹膜定位就是準確的確定虹膜的內(nèi)邊界和外邊界，保證每次進行特征提取的虹膜區(qū)域不存在較大偏差，定位的速度和準確性決定了整個虹膜系統(tǒng)是否實用可行。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應(yīng)的位置，從而消除平移、縮放和旋轉(zhuǎn)對虹膜識別的影響，提高虹膜識別的準確性。
虹膜識別如何保障礦井安全?
礦井虹膜識別系統(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虹膜考勤機進行考勤記錄，對其入井時間、出井時間準確記錄，同時通過計算機將數(shù)據(jù)上傳至后臺虹膜認證的服務(wù)器以及定位服務(wù)器，確認人員的身份并及時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)計算機提供的數(shù)據(jù)進行高效、快捷的救援工作，及時了解井下人員的數(shù)量和分布，采取相應(yīng)的救援措施。
另外，對于管理人員的計算機也通過虹膜識別儀進行授權(quán)管理，有效防范內(nèi)部違規(guī)操作等情況，保證數(shù)據(jù)的準確性以及真實性，同時也可以進行事前預(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，在進行礦井虹膜識別系統(tǒng)設(shè)計時，需要考慮到幾點：
系統(tǒng)的兼容性:礦井虹膜識別系統(tǒng)需要具有極強的兼容性，一是兼容主流的RFID井下人員定位系統(tǒng)，實現(xiàn)對礦井人員的定位監(jiān)控;二是礦井業(yè)務(wù)系統(tǒng)多而雜，需要支持多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的平滑接入，實現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一身份認證，降低系統(tǒng)實施的成本投入;
系統(tǒng)的易維護性:系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮數(shù)據(jù)的集中存儲、集中管理，降低管理成本，提高系統(tǒng)的安全性;
同時，對某些設(shè)置盡可能提供參數(shù)化的管理，增加平臺的靈活性，使系統(tǒng)達到最佳的工作狀態(tài)。
礦井虹膜識別系統(tǒng)有什么獨特優(yōu)勢?
極高的安全性。
礦井虹膜識別系統(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，同時準確的后臺數(shù)據(jù)記錄了礦井人員的工作時間和作業(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。
極高的準確性。
虹膜一旦形成將終身不變，具有極強的穩(wěn)定性，因此虹膜識別技術(shù)一直被譽為“最精準的生物識別技術(shù)”。利用虹膜識別技術(shù)進行礦井人員的身份認證、考勤以及安全管理，科學(xué)、有效的實現(xiàn)人員的下井?dāng)?shù)量和作業(yè)情況。
極強的便攜性。
礦井虹膜識別系統(tǒng)利用虹膜識別技術(shù)實現(xiàn)身份認證和考勤，不需要攜帶額外的ID卡，也不需要記憶繁復(fù)的密碼或者進行多余的記名工作，隨身攜帶、即時驗證，認證過程不到1秒，迅速、方便。
總結(jié)：
雖然礦井虹膜識別系統(tǒng)具有獨特的優(yōu)勢，然而新技術(shù)的推廣仍然需要時間。目前，將虹膜識別引入礦井中仍然是較少的。最主要的因素便是虹膜設(shè)備造價仍然較高(相比于傳統(tǒng)的認證方式)，大范圍推廣仍然有些難度。但我們相信，隨著國家對煤礦安全的日益重視，礦井人員身份認證將成為今后不斷被加強的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。虹膜識別作為安全級別最高的生物識別技術(shù)，必將在礦井安全領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用。
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