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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:趙彥齊
研究生(外文):Yen Chi Chao
論文名稱:運用RFID技術探討勞工工作時間-活動模式
論文名稱(外文):Using radio frequency identification technology to evaluate time-activity pattern of staffs
指導教授:程裕祥程裕祥引用關係
指導教授(外文):Yu Shiang Cheng
學位類別:碩士
校院名稱:明志科技大學
系所名稱:生化工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:時間活動模式無線射頻辨識技術直接觀察
外文關鍵詞:radio frequency identification techniquetime activity patterndirect observation
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本研究採用2.45GHz 微波型無線射頻辨識系統作為人員時間活動模式的記錄器,本系統的主要架構是在室內場所中將電子標籤(Tag)放置在人員可能停留或經過的地點用以代表特定微環境(Micro-environment),同時讓人員攜帶一個搭配PDA的讀取器(Reader)作為記錄器。實驗結果顯示在室內環境應用時,可將電子標籤放置位置為原點的3公尺半徑範圍內劃分為一個微環境。當人員進入該微環境時,讀取器可有效地偵測到電子標籤的編碼訊號與訊號強度。由實驗結果顯示人工直接觀察方法與RFID系統所記錄的時間活動模式有相當高的一致性。同時,本系統的特色包含特定位置標示簡易、不佔空間,只需將電子標籤放置於欲標示的位置。另外,人員所攜帶的讀取器輕盈,不會造成額外負擔。此系統亦可以同時搭配直讀式個人採樣設備,探討人員的暴露位置、暴露濃度、暴露間隔與暴露頻率。無論在室內模擬或是實際工作場所進行測試,均可以精確的分析。
In this study, the 2.45GHz microwave radio frequency identification systems are adopted as the time activity pattern recorders. The major structure of systems can be set up through employment of tags and a reader. Tags, representing some specific microenvironments, are distributed in an indoor circumstance that staffs probably stay or pass by. And, a PDA recorder integrated with the reader is carried by the observed. The experiment results indicate that the microenvironment, a three-meter-radius circle around the origin with a tag, can be established in an indoor circumstance that the reader will efficaciously detect code signals and signal strength of tags when the observed enters this microenvironment. Additionally, a high consistence occurs in results of recording the time activity pattern by using two method, human observation and RFID systems, for the experiment. Meanwhile, the characteristics of systems contain space saving and simplification of specific location signs by purely putting tags at expected locations and no excessive burden because of the light reader carried by the observed. Integrating the personal direct-reading sampling apparatus, the systems can be simultaneously used for exploration of staff exposure conditions such as exposure locations, exposure concentrations, exposure durations and exposure frequencies. No matter how to test in simulated modern or actual workplace, it can be analysis precisely.
中文摘要
英文摘要
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論 1
1.1 研究起源 1
1.2 RFID的特性 3
1.3 RFID運用在工作時間-活動模式的可行性 6
第二章 文獻回顧 7
2.1 暴露評估的定義與方法 7
2.2 時間-活動模式的調查方式 10
2.3 無線射頻識別系統(RFID)原理與應用 14
2.3.1 RFID感應特性 16
2.3.2 RFID組合元件介紹 18
第三章 RFID系統功能性評估與實驗方法 22
3.1 RFID系統界定 25
3.2 RFID -Tags篩選機制 28
3.3 RFID -Tags有效距離評估 31
3.4 RFID 接收角度及帳蔽試驗 35
3.5 RFID 矩陣模場可行性評估 44
3.6 RFID 技術應用於模擬工作場所 52

第四章 RFID系統實際運用結果與討論 59
4.1實驗室暴露測試 59
4.2實際工作場所應用 71
4.2.1 實際工作場所之作業特性 72
4.2.2 調查勞工作業型態與作業範圍 75
4.2.3實際工作場所應用之設計與結果 79
第五章 結論與建議 91
參考文獻 94

表目錄
表2-1 暴露評估方法優缺點比較 9
表2-2 RFID工作頻率特性 19
表3-1 閱讀器 Reader:SYRD245-CF CF 元件諸元 25
表3-2 Pocket PC(ACER n50 type PDA) 系統諸元 26
表3-3 電子標籤 Tags :SYTAG245-2K 元件諸元 27
表3-4 發射訊號之強度結果 30
表3-5 有效距離實驗數據 33
表3-6 全方位角度接收數值 36
表3-7 RFID障蔽試驗結果 40
表3-8 訊號干擾試驗數據 41
表3-9 (a)人工時間-活動記錄與RFID時間-活動記錄結果比較 54
表3-9 (b)人工時間-活動記錄與RFID時間-活動記錄結果比較 55
表3-9 (c)人工時間-活動記錄與RFID時間-活動記錄結果比較 56
表3-10 (a)微環境轉換(A to C)之讀取資料 57
表3-10 (b)微環境轉換(E to D)之讀取資料 58
表4-1 人工時間-活動記錄與RFID時間-活動記錄結果比較 63
表4-2 人工時間-活動記錄與RFID時間-活動記錄結果比較 65
表4-3 人工時間-活動記錄與RFID時間-活動記錄結果比較 68
表4-4 RFID系統發射編號與工作作業區域關係表 76
表4-5 第三者觀察與RFID時間-活動記錄結果比較(第一次實測) 80
表4-6 DustTrak內部設定與統計參數(第一次實測) 81
表4-7 第三者觀察與RFID時間-活動記錄結果比較(第二次實測) 84
表4-8 DustTrak內部設定與統計參數(第二次實測) 85
表4-9 第一次實測資料 87
表4-10 第一次實測資料 88

圖目錄
圖2.1實驗室作業人員對於化學物質的時間-暴露濃度狀況 7
圖2.2 RFID應用領域 15
圖2.3 RFID基本原理 16
圖2.4 感應耦合動作原理 16
圖2.5 傳播耦合動作原理 17
圖2.6 RFID系統工作頻率示意圖 19
圖3.1 研究流程圖 23
圖3.2 RFID基本效能評估流程 24
圖3.3閱讀器(SYRD245-CF CF) 25
圖3.4 Pocket PC(ACER n50 type PDA) 26
圖3.5電子標籤(SYTAG245-2K) 27
圖3.6 RFID-Tags篩選機制示意圖 28
圖3.7 PDA讀取資料之顯示圖 29
圖3.8 有效距離實驗示意圖 32
圖3.9 距離與訊號強度之關係圖 34
圖3.10 RFID全方位訊號接收強度實驗示意圖 35
圖3.11 全方位角度接收結果 36
圖3.12(A)制式障礙物種類一:玻璃罩 38
圖3.12(B)制式障礙物種類二:不繡鋼板 38
圖3.12(C)制式障礙物種類三:塑膠罩 38
圖3.12(D)制式障礙物種類四:木質材料 39
圖3.12(E)制式障礙物種類五:瓦愣材料 39
圖3.12(F)制式障礙物種類六:玻璃水箱 39
圖3.13 訊號加乘試驗關係圖 42
圖3.14 矩陣模場內檢測點與電子標籤相對位置圖 45
圖3.15(A)閱讀器處於A位置時之訊號分布 46
圖3.15(B)閱讀器處於B位置時之訊號分布 46
圖3.15(C)閱讀器處於C位置時之訊號分布 47
圖3.15(D)閱讀器處於D位置時之訊號分布 48
圖3.15(E)閱讀器處於E位置時之訊號分布 48
圖3.15(F)閱讀器處於F位置時之訊號分布 49
圖3.15(G)閱讀器處於G位置時之訊號分布 49
圖3.15(H)閱讀器處於H位置時之訊號分布 50
圖3.15(I)閱讀器處於I位置時之訊號分布 50
圖3.15(J)閱讀器處於J位置時之訊號分布 51
圖3.16 摸擬工作場所內電子標籤擺放位置與微環境範圍示意圖 53
圖3.17人員攜帶讀取器的示意圖 54
圖4.1實驗室全景圖 60
圖4.2 實驗室規劃示意圖 61
圖4.3 ION science PhoCheck 5000Ex VOC偵測器 62
圖4.4 (A)VOC檢測紀錄圖-1 63
圖4.5 人員工作時間活動模式與暴露濃度關係圖 64
圖4.6 (B)VOC檢測紀錄圖-2 65
圖4.7 人員工作時間活動模式與暴露濃度關係圖 66
圖4.8 (C)VOC檢測紀錄圖-3 69
圖4.9人員工作時間活動模式與暴露濃度關係圖 70
圖4.10(A)鉛粉研磨工廠實景圖-1 72
圖4.10(B)鉛粉研磨工廠實景圖-2 73
圖4.10(C)鉛粉研磨工廠實景圖-3 73
圖4.10(D)鉛粉研磨工廠實景圖-4 74
圖4.10(E)鉛粉研磨工廠實景圖-5 74
圖4.11 鉛粉研磨工廠廠區平面圖 76
圖4.12 TSI公司的空氣粉塵採樣器DustTrak 78
圖4.13 現場工作人員佩帶RFID系統與DustTrak+Cyclone 79
圖4.14 現場實測濃度與勞工所在位置關係圖(第一次實測) 81
圖4.15 粉塵累積原因 83
圖4.16 現場實測濃度與勞工所在位置關係圖(第二次實測) 85
圖4.17 粉塵濃度與勞工所在位置綜合關係圖 86
圖4.18 二次實測各區域滯留時間分佈 88
圖4.19 全時段各區域滯留時間分佈統計 90
圖5.1 備用電源器 92
圖5.2 強化訊號方法 93
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