基于RFID技術(shù)煤礦井下人員定位系統(tǒng)研究

基于RFID技術(shù)煤礦井下人員定位系統(tǒng)研究

目前，煤礦井下普遍存在入井人員管理困難，管理人員難以準(zhǔn)時(shí)把握井下人員的動(dòng)態(tài)分布及作業(yè)狀況，一旦事故發(fā)生，對(duì)井下人員的搶救缺乏牢靠信息，搶險(xiǎn)救災(zāi)、平安搶救的效率低。引入和運(yùn)用煤礦井下人員定位系統(tǒng)，工作人員佩戴的電子標(biāo)簽通過(guò)井下監(jiān)控節(jié)點(diǎn)向監(jiān)控中心傳送他們的位置信息，實(shí)時(shí)把握每個(gè)人在井下的位置及活動(dòng)軌跡，對(duì)煤礦的平安生產(chǎn)將有樂(lè)觀作用，在肯定程度上削減人員傷亡。平常，上傳的位置信息也可以用做工作人員的考勤記錄。

1射頻識(shí)別技術(shù)

1、1射頻識(shí)別進(jìn)展

RFID是20世紀(jì)90年月興起的一種非接觸式的新型自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用無(wú)線傳輸方式進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別并交換信息的目的。近年來(lái)，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)得到了快速普及和推廣，自動(dòng)識(shí)別方法多種多樣：條形碼是一種應(yīng)用廣泛、廉價(jià)的自動(dòng)識(shí)別術(shù)，但條形碼信息量小，不能改寫；有觸點(diǎn)排的IC卡是電子數(shù)據(jù)載體最普遍的結(jié)構(gòu)，但在很多狀況下，機(jī)械觸點(diǎn)的接通是不行靠的；RFID卻可以讓物品實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化管理，其優(yōu)勢(shì)特別明顯：存儲(chǔ)信息量大，每一個(gè)產(chǎn)品擁有獨(dú)一無(wú)二的ID號(hào)；讀寫不需要光源，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù)；使用壽命長(zhǎng)，能在惡劣環(huán)境下工作；能夠輕易嵌入或附著在不同外形、類型的產(chǎn)品上；讀取距離更遠(yuǎn)，可以寫入及存取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽的內(nèi)容動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變；能夠同時(shí)處理多個(gè)標(biāo)簽；標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存取有密碼愛(ài)護(hù)，平安性更高；可以對(duì)RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位。

1、2射頻識(shí)別系統(tǒng)組成

射頻識(shí)別系統(tǒng)主要由Tag、讀寫器、天線等組成，一般還需要其他軟硬件的支持。

(1)讀寫器。讀寫器可以簡(jiǎn)化為兩個(gè)基本的功能模塊：高頻接口模塊(發(fā)送器和接收器)和掌握單元兩部分。讀寫器讀取電子標(biāo)簽中的信息，然后將信息發(fā)送到地面監(jiān)控中心。

(2)無(wú)源電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽由耦合元件和ASIC(IC)組成。無(wú)源電子標(biāo)簽，即沒(méi)有自己的電源供應(yīng)的電子標(biāo)簽，由讀寫器發(fā)出的高頻場(chǎng)供應(yīng)能量。模擬前端協(xié)作解調(diào)器從電子標(biāo)簽天線汲取電流，整流后使電容充電，再經(jīng)穩(wěn)壓后為電子標(biāo)簽供電。

2CAN總線技術(shù)

CAN是由ISO定義的串行通訊總線，最初應(yīng)用在80年月末的汽車工業(yè)里。它具有高位速率、高抗電磁干擾性、高牢靠性而且能夠檢測(cè)到產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。CAN在微掌握器之間需要相互通信或微掌握器和遠(yuǎn)程的外圍器件要相互通信的狀況下是一個(gè)抱負(fù)的解決方法，在各種掌握系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。

CAN采納了新技術(shù)及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，與RS485相比具有突出的牢靠性、實(shí)時(shí)性和敏捷性。CAN具有多主節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)特性，總線利用率高，數(shù)據(jù)傳輸速度快，可擴(kuò)充性好，通訊距離長(zhǎng)，加中繼器通訊距離可達(dá)數(shù)十千米，具有牢靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制，個(gè)別節(jié)點(diǎn)失效并不影響整個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn)。另外，CAN的雙向通信彌補(bǔ)了RS485半雙工通信的缺陷，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)位置信息的上傳，當(dāng)需要時(shí)還可以實(shí)時(shí)修改井下某監(jiān)控接點(diǎn)信息。比較可知，RS-485網(wǎng)絡(luò)除了硬件成本、開(kāi)發(fā)難度比CAN-bus網(wǎng)絡(luò)稍具優(yōu)勢(shì)外其他性能方面都沒(méi)有可比性。在產(chǎn)品更新速度特殊快的今日，假如將產(chǎn)品的上市時(shí)間，產(chǎn)品的