趙樓煤礦井下人員定位識別系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、煤炭行業(yè)對我國的經(jīng)濟起著非常重要的作用，煤礦安全管理是煤炭行業(yè)的一個關鍵部分。但由于煤礦中，井下人員的分布是未知的，一旦發(fā)生事故，救援工作不能有效及時的進行。而且，缺乏安全設備，安全管理手段落后，無法掌握井下人員的分布情況將直接致使井下人員一旦發(fā)生事故，將不能很好的處置。為了保證煤炭生產和煤炭行業(yè)安全，加快現(xiàn)代化建設的進程，中國先后從國外幾十套監(jiān)控系統(tǒng)中學習借鑒，在參考這些系統(tǒng)的基礎上，研究并設計了針對煤炭礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)。因此，研究

2、和設計了煤炭行業(yè)的安全管理管理系統(tǒng)是非常必要的?；赗FID技術的井下人員定位管理系統(tǒng)，可用于安全生產，大大提高煤礦的安全管理。
　　本文通過調研了相關行業(yè)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向，并在此基礎上組織論文的結構。通過分析了當前井下人員定位系統(tǒng)的理論和研究現(xiàn)狀，為確定本文的技術選擇奠定了基礎，主要包括了RFID射頻技術，基于CAN總線的現(xiàn)場總線技術，以及還將使用工業(yè)以太網(wǎng)等相應的應用技術。進而本文又對系統(tǒng)進行了需求分析并給出了整個系統(tǒng)的框架

3、，提出系統(tǒng)功能及需求分析，并找出系統(tǒng)實現(xiàn)功能的解決方案。井下人員定位系統(tǒng)分成多個子系統(tǒng)，有針對性的對每個子系統(tǒng)模塊進行了詳細設計，包括RF收發(fā)模塊，主卡讀取站，電源模塊和CAN以太網(wǎng)轉換模塊，并且在此基礎上進行硬件設計。在本文中的井下人員定位管理系統(tǒng)，采用 STM32作為核心處理器來處理數(shù)據(jù)，并在此基礎上建立信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡。因為煤礦巷道很多，而CAN總線只能支持連接110個節(jié)點。該系統(tǒng)基于RFID的無線通信技術，通過中繼節(jié)點，以此增加網(wǎng)

4、絡，用于支持數(shù)據(jù)傳輸和接收的RF收發(fā)器模塊，拓寬網(wǎng)絡傳輸距離。該系統(tǒng)具有成本低和較強的抗干擾能力，所以可以實現(xiàn)CAN總線實現(xiàn)雙向通信。通過CAN總線把需要的數(shù)據(jù)傳送到主機計算機中，以數(shù)據(jù)轉換接口從CAN總線的數(shù)據(jù)轉換成RS485。該射頻識別系統(tǒng)將接收上傳到主計算機的數(shù)據(jù)采集信息，處理和保存相關的信息，最終實現(xiàn)從計算機的管理軟件中管理井下人員的現(xiàn)場情況。
　　實驗通過以太網(wǎng)調試工具，可以實時的接收到井下人員的方位數(shù)據(jù)，經(jīng)過長時間的測