【正文】 1 本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題目 ：基于 RFID 的 井下 人員定位 系統(tǒng) 研究 課 題 類 型： 設(shè)計√ 實驗研究□ 論文□ 開 題 時 間： 2020 年 3 月 15 日 2020 年 3 月 18 日 摘要 安全生產(chǎn)、保障礦工的生命安全是煤炭行業(yè)永恒的主題，研制新型的煤礦井下人員定位系統(tǒng)是保證井下工作人員安全、實現(xiàn)快速救援的重要手段?，F(xiàn)有的礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是災(zāi)前預(yù)警系統(tǒng)，監(jiān)測對象主要是環(huán)境安全參數(shù)、生產(chǎn)過程及生產(chǎn)工藝監(jiān)測，不能實現(xiàn)井下工作人員的定位。礦井下員工的具體位置與分布 情況等重要數(shù)據(jù)不能及時傳到井上監(jiān)制中心，這些都是礦難事故頻發(fā)而營救效率十分低下的癥結(jié)所在。因此，建立一套完善的煤礦井下人員定位系統(tǒng)具有重大現(xiàn)實意義。 論文首先分析了目前我國礦井生產(chǎn)中的安全管理現(xiàn)狀，根據(jù)礦井特殊的生產(chǎn)環(huán)境結(jié)合射頻識別技術(shù)原理提出了系統(tǒng)的功能要求、技術(shù)參數(shù)和整體結(jié)構(gòu)，確定了本設(shè)計的總體方案 :然后重點論述了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集站與 標(biāo)簽 的硬件設(shè)計，給出了系統(tǒng)的管理軟件 和應(yīng)用程序的流程圖 。最后討論了系統(tǒng)的調(diào)試及抗干擾措施。另外，論文還對頻識別技術(shù)的工作原理、防沖突策略以及其在井下人員定位系統(tǒng)中的可靠應(yīng)用展 開深入的研究，并與其他多項自動識別技術(shù) (如條碼、磁卡、 IC 卡 )進行了對比分析。 RFID 技術(shù)具有無接觸、距離遠、同時可識別多個電子標(biāo)簽、抗惡劣環(huán)境工作能力強等特點，符合礦井下工作環(huán)境的要求。 針對人員定位系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的選擇上，論文對現(xiàn)有工業(yè)現(xiàn)場常見技術(shù)，包括 RS485總線、工業(yè)以太網(wǎng)、 CAN 現(xiàn)場總線、基金會現(xiàn)場總線 (FF， FUNDATIONFIELDBUS)和 PROFIBUS現(xiàn)場總線進行了對比，認(rèn)為 CAN 現(xiàn)場總線在性能、協(xié)議、抗干擾以及成本上都具有一定的優(yōu)勢。根據(jù)該系統(tǒng)實時性、可靠性等要求，并且數(shù)據(jù)量較小的 特點，提出應(yīng)用 CAN 總線技術(shù)構(gòu)建人員定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在以上基礎(chǔ)上，論文提出了一套基于 RFID與 CAN 總線技術(shù)的煤礦井人員定位系統(tǒng)解決方案，對方案的系統(tǒng)構(gòu)架、設(shè)計框圖、硬件原理以及軟件實現(xiàn)進行了詳盡的描述。最終并完成了監(jiān)控節(jié)點硬件、電子標(biāo)簽軟件、監(jiān)控節(jié)點軟件等設(shè)計。 本文主要完成井下網(wǎng)絡(luò)部分的硬件設(shè)計，主要包括井下主要傳輸途徑的選擇，井下監(jiān)測分站的硬件設(shè)計，井下網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的通信接口的設(shè)計，經(jīng)實驗測試證明，本系統(tǒng)完全可以應(yīng)用到煤礦滿足井下人員跟蹤定位的要求。 這套系統(tǒng)的創(chuàng)新在于綜合應(yīng)用了射頻識別技術(shù) 、計算機通信以及 CAN 總線技術(shù)等多項先進的技術(shù)，來實現(xiàn)對礦井的自動監(jiān)控與定位。而且系統(tǒng)可擴展性強，使用靈活。例如根據(jù)實際需要對處理器中的程序做不同的修改 。也可以添加更多的功能模塊對系統(tǒng)做不同的擴充，實現(xiàn)語音、短信等功能?？梢哉f在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計其它 RFID 系統(tǒng)完全沒有問題。例如高速公路收費的車載 RFID 系統(tǒng)，電子門鎖防盜裝置等需要信息識別的場合。 關(guān)鍵詞： RFID 閱讀器 電子標(biāo)簽 CAN 總線 防沖突 3 目錄 摘要 ............................................................................................................................. 1 引言 ............................................................................................................................. 5 第一章 緒論 ................................................................................................................. 6 課題的提出 ................................................................................................. 6 選題的意義 ................................................................................................. 7 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................................................................... 8 國外研究現(xiàn)狀 ....................................................................................... 8 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ....................................................................................... 8 ......................................................................................................... 9 存在的主要問題 ............................................................................................ 10 目前研究熱點 .........................................................................錯誤 !未定義書簽。 論文的研究任務(wù)和工作 ................................................................................. 11 論文的結(jié)構(gòu)安排 ............................................................................................ 11 第二章 總體方案設(shè)計 ............................................................................................... 13 ......................................................................................... 13 ....................................................................................................... 13 ................................................................................................ 15 第三章 RFID技術(shù)研究 ................................................................................................ 16 3． 1 概述 ........................................................................................................... 16 RFID系統(tǒng)的組成 ........................................................................................... 17 3． 4 閱讀器 ........................................................................................................ 18 電子標(biāo)簽 ...................................................................................................... 19 ............................................................................................. 19 ............................................................................................. 19 ........................................................................ 20 的選擇 .................................................................................. 21 ． 5電子標(biāo)簽的選型 ................................................................................ 22 RFID天線研究 .............................................................................................. 23 ............................................................................................. 23 ............................................................................................. 24 第四章 井下部分設(shè)計 ............................................................................................... 25 ............................................................................................. 25 .................................................................... 25 .................................................................................. 26 . 3 電子標(biāo)簽軟件設(shè)計 ............................................................................ 32 . 4 電子標(biāo)簽軟件程序調(diào)試 ..................................................................... 33 ................................................................................................ 33 閱讀器的硬件設(shè)計 .............................................................................. 34 閱讀器的軟件設(shè)計 .............................................................................. 34 第五章 井上部分設(shè)計 ................................................................................................. 36 ...................................................................................... 36 ........................................................................................