基于RFID的井下人员定位系统研究毕业设计_说明.doc

【基于RFID的井下人员定位系统研究】 RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种非接触式的自动识别技术，通过无线射频信号识别特定目标并获取相关数据，无需人工干预即可进行信息交换和处理。在煤矿井下人员定位系统中，RFID技术的应用显得尤为重要，因为传统的矿井安全监测监控系统往往侧重于环境安全参数和生产过程的监控，无法实时掌握井下人员的位置信息，这在矿难发生时严重影响救援效率。 本设计主要探讨了一种基于RFID的井下人员定位系统，旨在解决矿工安全和快速救援的问题。系统由数据采集站、电子标签（即RFID标签）和监控中心组成。数据采集站部署在井下关键位置，负责接收和发送RFID信号，收集井下人员的位置信息；电子标签则佩戴在每个矿工身上，作为身份标识；监控中心通过数据通信网络接收并处理这些信息，以实现井下人员的实时定位。 在硬件设计方面，数据采集站需要具备良好的射频通信能力及抗干扰性能，以适应地下复杂环境。电子标签则需小巧便携，耐用且电池寿命长。系统采用CAN（Controller Area Network）现场总线作为通信网络，因其在实时性、抗干扰性和成本效益方面的优势。CAN总线能有效地传输定位数据，确保系统的稳定运行。 软件设计上，包括系统管理软件和应用程序，主要涉及数据处理、防冲突算法的实现以及与监控中心的数据交互。防冲突策略是确保多标签同时读取的关键，通过时序控制和载波监听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）方法，确保了RFID读写器能准确无误地识别多个标签。 此外，论文对RFID技术的工作原理进行了深入研究，分析了其防冲突策略，与其他识别技术如条码、磁卡、IC卡进行了比较，强调了RFID技术在矿井环境下独特的优点。系统的扩展性也是设计考虑的重点，可以根据实际需求进行功能扩展，例如增加语音、短信等功能。 基于RFID的井下人员定位系统利用了先进的RFID、计算机通信和CAN总线技术，实现了对井下人员的高效监控和定位，大大提高了矿井安全管理和事故应急响应能力。该系统不仅解决了传统系统存在的问题，还展示了良好的可扩展性和灵活性，为其他类似应用场景提供了参考，如高速公路收费系统和电子门锁防盗装置等。