浅议煤矿井下人员定位系统技术探究

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1、浅议煤矿井下人员定位系统技术探究摘要：本文针对我国目前煤炭行业生产安全现状，简单介绍了一种用RFID和RS485通信技术实现井下人员跟踪定位系统。关键词：无线射频技术(RFID)RS485中图分类号:TD67文献标识码：A文章编号:1672-3791(2013)03(a)-0031-01随着国家对煤矿安全生产工作的重视程度日益提高，现有煤矿安全生产监控、监测设备技术上的不足和缺陷也逐渐显现出来，已经影响到煤矿安全工作的正常开展。针对这些情况，提出了一种以RFID(RadioFrequency-Identificatio

2、n)技术与RS485总线技术为基础的煤矿井下人员定位管理系统。1井下人员定位系统的整体框架本文主要提出了RS485总线技术和射频RFID技术，同时对井下的工作人员进行工作定位识别，这样就可以很好的提高了井下管理的效率，增加了工作安全的系数。由井上和井下网络这两个部分组成了工作人员定位系统，系统网络架构如图1所示。井上网络设备主要是由共享网络终端和监控中心等方面组成的。井上监控中心整个系统的关键部位是监控主机，其主要的职责是对整个系统进行相应的管理。而监控主机主要通过系统监控节点（基站）和网络的适配器进行通信，同时由基站

3、通过RS-485总线与其他远程系统监控节点（读写器）进行连接，实现信息共享。井下网络设备是由井监控基站、通信网络组成。井下监控分站主要由射频芯片、主控电路、上行通信接口、LCD显示、按键输入、RTC实时时钟、存储模块、报警驱动和电源电路等组成。本系统的核心选用的是AT89S51微处理器，提出了集数据传输、存储以及人员信息的读取一体化的硬件电路系统。井下监控分站系统框图如图2所示。通信网络以RS485总线网络，开发相应的监测节点，配合矿工随身携带的射频卡，实现井下人员的定位识别和安全管理。2井下人员定位系统的工作原理人员

4、定位系统主要实现井下人员及设备安全监测工作。在坑道、作业面的交叉道口安装监控节点和读写器，具体数量和位置根据现场实际工况和要实现的功能要求而定，并且将它们通过网络布线和地面的监控。入井人员按照要求携带安装电子标签的产品°RFID读写器通过固定频率的射频载波向电子标签传送信号，电子标签进入读写器的天线工作区域后被激活，并将载有个人信息的射频信号经卡内收发模块发射出去；读写器天线接收到电子标签发来的射频信号，经过处理，提取出个人信息，记录井下工作人员经过时间、地点、活动轨迹等实时信息，自动生成考勤作业的统计与管理等方面的报

5、表资料。2.1射频识别技术射频识别技术简称RFID,是英文“RadioFrequencyIdentification”的缩写，中文称为无线射频身份识别技术，它的基本原理是利用射频信号及其空间藕合、传输特性,实现对静止、移动的待识别物品的自动机器识别并获取相关数据，识别工作无须人工干预，不需要直接接触，可工作于各种恶劣的环境。RFID是由射频卡、读卡器及计算机通信网络和应用软件系统三个部分所组成，射频卡发射一特定频率的无线射频信号给读卡器，将其卡内的数据送出，此时读卡器中的射频模块开始工作，依序接收解读射频卡发来的数据，

6、再通过计算机网络送给应用程序做相应的处理。2.2RS485总线RS485总线标准由通讯工业协会制定，RS485作为一种多点、差分数据传输的电气规范已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一RS485是工业中使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达32个节点的网络；最大传输距离1200m,支持1200m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有简单的一对双绞线。RS485通信网络接口是一种总线式的结构，上位机和下位机都挂在通信总线上。在工业控制系统中，集通常一个集散控制系统由一个主控计

7、算机（上位机）和一系列基于MCU的前端智能仪器（下位机）构成，它们之间再通过一定的物理媒介连接在一起，以完成必要的通信功能。3结论随着科学技术的进步，矿山实现全面提升安全生产信息化管理水平，加强以灾害预防、搜救为主要目标的安全生产长效机制，是我国煤炭行业安全生产工作的必由之路。参考文献[1]慈新新，王苏滨，王硕.无线射频识别（RFID）系统技术与应用[M].人民邮电出版社，2007.[2]吕洁.射频识别技术RF功及其应用（下）[J].智能建筑与城市信息，2004.[3]陈大才.射频识别（RFID）技术[M].北京：电子

8、工业出版社，2001.[4]游战清，李苏剑•无线射频识别技术（RFID）理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2004.[5]周晓光，王晓华.射频识别（RFID）技术原理与应用实例[M].人民邮电出版社，2006.[6]王晓华，周晓光•射频识别技术及其应用[J].现代电子技术，2005.[7]饶运涛，邹继军，郑勇芸•现场总线CA