礦山井下人員定位系統(tǒng)中無線通信技術(shù)研究與開發(fā).pdf

1、目前國內(nèi)煤礦并下生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、惡劣，且缺乏可靠的井下人員定位技術(shù)，因此事故隱患極大。由于我國救援設(shè)備比較落后，搜救技術(shù)發(fā)展比較緩慢，煤礦井上和井下通信不暢，在一定程度上影響了礦難發(fā)生時救援任務(wù)的指揮決策。近年來，射頻通信及其各種先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展成熟，為井下人員定位技術(shù)的發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持。 本文針對譬前礦井井下透信系統(tǒng)功能不完善的現(xiàn)狀，在大量收集國內(nèi)外射頻識別技術(shù)應(yīng)用資料的基礎(chǔ)上，將射頻識別技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用在礦井

2、監(jiān)控與定位中，設(shè)計了一種基于無線通信技術(shù)的井下人員定位及安全監(jiān)控系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)在正常生產(chǎn)時對礦工的定位考勤，并在礦難發(fā)生時，為救援任務(wù)指明救援范圍，為保證礦下安全生產(chǎn)、提高管理效率提供了有效的手段。 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，研究了井下無線信道特性和并下無線定位技術(shù)，對于在并下應(yīng)用無線定位技術(shù)的可行性進(jìn)行了分析和論證。其次根據(jù)礦井特殊的生產(chǎn)環(huán)境結(jié)合射頻識別技術(shù)原理確定了本設(shè)計的總體方案；緊接著介紹

3、了基于mRF9E5的井下無線通信系統(tǒng)終端的硬件設(shè)計。然后重點論述了無線通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.1l及其退避機(jī)制，給出了基于IEEE802.1l機(jī)制的系統(tǒng)終端基站與射頻卡的軟件設(shè)計，考慮到“隱藏站點”現(xiàn)象，引入了RTS/CTS機(jī)制，并分析了系統(tǒng)的防碰撞能力；最后介紹了系統(tǒng)的調(diào)試及性能測試情況，并給出了吞吐量計算公式。 實驗室測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)控制簡單、使用方便、工作穩(wěn)定性很高，能夠適應(yīng)并下點對多點的無線通信需求。而且系統(tǒng)可擴(kuò)展性