井下人员定位系统软件的实现

摘? 要 摘要：煤矿是我国安全生产事故多发行业，百万吨死亡率高达7.86%,对井下工作人员进行定位跟踪已显得十分重要，随着无线射频识别技术的日益成熟和广泛应用，针对我国目前煤炭行业生产安全现状，将无线射频识别技术应用到井下进行人员跟踪定位，是解决煤矿安全问题的方法之一，也是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。 本文介绍了一种用RFID和RS485通信技术实现井下人员跟踪定位系统的硬件设计。整个系统利用RFID技术进行无线数据采集，通过RS485总线将信息传输到地面监控主机并组成网络实现信息共享。在井下入口、巷道、作业面的交叉道口等需要监控的主要位置安装一定数量的监测分站，下井人员按照要求佩戴装有射频标签的固定的安全帽下井作业。当井下人员经过井下安装的发射天线工作区时，装在安全帽内的射频标签识别卡进入高频发射，天线工作区域后即被激活开始工作，将卡内载有识别码的信息经卡内高频模块发射出去，分站获取人员携带的标签信息，系统自动采集该人员经过的时间、地点信息，经RS485总线传输至地面的监控室计算机，完成预设的系统功能。 本文主要完成智能电子标签、井下分站和地面监控基站的硬件设计，主要包括井下主要传输途径的选择，井下监测分站的硬件设计，井下网络与地面网络的通信接口，地面基站人机接口的设计经实验测试证明，本系统完全可以应用到煤矿满足井下人员跟踪定位的要求。 关键词:无线射频技术(RFID)； 煤矿安全； 跟踪定位； 井下监测分站； 地面监控基站； 无线数据采集； RS485总线 本文工作及内容安排 本文以井下人员定位系统的需求为背景，结合微控制器MCU和RFID技术进行井下人员定位系统的开发。根据系统实际需求，采用51单片机和NRF9E5射频IC为平台，以485总线技术为传输方案进行井下人员定位系统的。硬件设计、软件平台搭建及软件系统的开发。本文主要包括如下内容： 第1章绪论内容主要说明了本课题的研究背景、意义和主要工作，以及井下人员定位系统在国内外的发展现状。 第2章设计了井下人员系统的总体方案和网络架构，并对所用相关背景技术做了简要介绍。 第3章从射频识别系统和RS485总线网络两方面研究了系统的硬件设计方案，其中涉及主控模块、射频模块、RS485网络接口电路等。 第4章研究了井下人员定位系统的软件程序实现过程，包括射频读卡和联网控制的开发，并对RFID系统防冲突问题进行了分析与研究，实现了RS485网络的数据传输。 第5章对整个系统开发进行了总结，指明本课题取得的成果和特点之外，还指出了系统存在的不足以及人员定位系统未来的发展趋势。