基于RFID技術的礦井人員定位系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，能源需求持續(xù)劇增。由于礦井作業(yè)環(huán)境特殊復雜，礦難事故頻繁發(fā)生，導致其安全生產(chǎn)備受關注。針對井下人員設備管理難，礦難事故發(fā)生時，由于缺乏井下被困人員的可靠信息，救援效率不理想，設計一個礦井人員定位系統(tǒng)，及時掌握井下作業(yè)人員的活動情況，方便對井下人員、設備進行合理調(diào)度，為災后人員搜救工作提供有力依據(jù)，具有一定的現(xiàn)實意義。
　　本文在校企合作項目“礦井人員定位系統(tǒng)”實際工程研究的基礎上，從應用角度出發(fā)，針對礦井安全需要

2、，設計一套基于有源RFID技術的人員定位系統(tǒng)解決方案，主要研究工作如下：
　　(1)從系統(tǒng)目標、功能和體系結構方面進行總體設計，提出了礦井人員定位系統(tǒng)的解決方案：在井下巷道中合理部署閱讀器、參考標識卡，使其覆蓋整個礦區(qū)，攜帶標識卡的作業(yè)人員或移動設備處于識別區(qū)域時，閱讀器獲取標識卡信息和信號強度值，并加上本身地址編號，通過CAN總線上傳至井上定位管理軟件，定位管理軟件綜合閱讀器位置、信號強度值、參考標識卡的信號強度值，通過定位算法

3、計算出標識卡位置，保存到數(shù)據(jù)庫并更新實時畫面。
　　(2)深入研究基于RFID技術的無線定位方法，對常用定位算法進行了分析比較，并重點分析了基于RSSI的LANDMARC算法，針對實際應用定位時出現(xiàn)的不足，采用平均RSSI值和方位修正值自校正的方法對其進行改進，通過仿真實驗，證明了改進算法具有更高的定位精度。
　　(3)針對定位系統(tǒng)中多個標識卡間存在無線數(shù)據(jù)碰撞問題，對RFID標識卡防碰撞算法進行了研究，通過分析常用防碰撞算

4、法，對動態(tài)幀時隙ALOHA算法進行了優(yōu)化，采用hash函數(shù)分配時隙和分段控制Q值的方法動態(tài)調(diào)整幀長度，通過實驗驗證了優(yōu)化后的算法具有更高識別效率，改進算法對軟硬件要求低，實現(xiàn)簡單，具有較高的實用價值。
　　(4)研究有源RFID設計理論，制作了閱讀器、標識卡，根據(jù)礦井定位具體需求，對整個系統(tǒng)分別從后臺數(shù)據(jù)庫與定位管理客戶端方面進行了詳細設計，實現(xiàn)了井下人員實時定位、報表查詢、報警處理、人員考勤管理等功能模塊。
　　通過實際應