【正文】 ....... 16 3． 1 概述 ........................................................................................................... 16 RFID系統(tǒng)的組成 ........................................................................................... 17 3． 4 閱讀器 ........................................................................................................ 18 電子標簽 ...................................................................................................... 19 ............................................................................................. 19 ............................................................................................. 19 ........................................................................ 20 的選擇 .................................................................................. 21 ． 5電子標簽的選型 ................................................................................ 22 RFID天線研究 .............................................................................................. 23 ............................................................................................. 23 ............................................................................................. 24 第四章 井下部分設(shè)計 ............................................................................................... 25 ............................................................................................. 25 .................................................................... 25 .................................................................................. 26 . 3 電子標簽軟件設(shè)計 ............................................................................ 32 . 4 電子標簽軟件程序調(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 ....................................................................................................... 37 第六章 系統(tǒng)的抗干擾 ................................................................................................. 39 ........................................................................................................... 39 ........................................................................... 39 ......................................................................................... 39 .................................................................................. 39 ......................................................................................... 39 ........................................................................... 40 ........................................................................... 40 ........................................................................... 40 ......................................................................................... 41 .................................................................................. 41 “看門狗”技術(shù) ............................................................................................. 41 結(jié)論與展望 ................................................................................................................. 43 總結(jié) ............................................................................................................. 43 .............................................................................................................. 43 致謝 ........................................................................................................................... 45 參考文獻 .................................................................................................................... 46 附錄 ........................................................................................................................... 47 5 引言 我國礦井地質(zhì)情況復(fù)雜，危險性事故頻頻發(fā)生，直接威脅著礦工的人身安全，因此煤礦安全生產(chǎn)管理是一個迫在眉睫急需解決的重大問題。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。 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。 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。 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 。 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。最后討論了系統(tǒng)的調(diào)試及抗干擾措施。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)。 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?？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。用什么方法、什么手段來實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)管理，一直是煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域中技術(shù)人員和管理者追尋的目標，特別是礦工在井下的動態(tài)情況更是關(guān)注的重點。 RFID 技術(shù)不僅可以識別高速運動物體，并可同時識別多個標簽，實現(xiàn)對下井人員進行考勤記錄、定位記錄、追蹤記錄，實時掌握井下每個工作人員的動態(tài)信息及工作人員在井下的位置分布情況，并可對歷史記錄進行統(tǒng)計打印等?；诖?，本文研究了 RFID 技術(shù)及其在井下人員定位中的應(yīng)用。據(jù)調(diào)查煤礦事故占工礦企業(yè)一次死亡 10 人以上特大事故的 %至 %(2020 一 2020 年 )。既有自然因素、科技投入和研究的不足，也有人為因素以及國家的體制、煤礦企業(yè)管理不善等因素。但是，現(xiàn)有的礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測對象主要有兩種，一是環(huán)境安全監(jiān)測 :監(jiān)測各種有害氣體及工作面的作業(yè)條件，如瓦斯?jié)舛取⒁谎趸?、氧氣濃度、風速、空氣溫度、壓力、粉塵濃度等等 。然而，目前國內(nèi)煤礦正在使用的該類監(jiān)控系統(tǒng)，并不能實時提供井下工作人員的具體位置與分布情況等重要數(shù)據(jù)，加之井下地形復(fù)雜，國內(nèi)大部分礦井救護技術(shù)裝備落后，人員素質(zhì)較低，這些都給偵察工作帶來了極大的困難 ?；谏鲜鲈?，我們在廣泛調(diào)研了國內(nèi)的科研院