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基于RFID技术与CAN总线的井下人员定位系统的研究

苏文芳  
【摘要】:煤炭产业对我国经济的发展起着非常重要的作用,煤矿的安全管理又是煤炭产业中关键的组成部分。但是目前井下的安全设备严重缺乏,安全管理手段极其落后,导致煤矿井上人员对井下人员不能进行有效的管理,无法掌握井下人员的工作情况及分布区域。由于对井下人员的分布情况未知,一旦事故发生,井下的救援工作无法有效及时的开展与进行。因此,研究并设计出适合煤矿产业安全管理系统是非常必要的。目前以RFID技术为基础的井下人员定位管理系统,可以为煤矿的安全生产、管理状况的改善提供重要的帮助。 本文针对我国煤矿实际情况,结合现在煤矿信息化技术,研究并设计了煤矿井下人员定位与安全管理系统。系统以无线通信技术RFID为基础,通过射频收发模块进行数据的发送与接收。设计采用STM32为核心处理器对数据进行处理,利用总线组建网络进行信息传输。由于煤矿巷道很多,而CAN总线一般只能支持连接110个节点。通过中继器又可以增加网络支持节点,这样网络的传输距离较远。而且CAN总线的成本低而且抗干扰能力很强,所以采用CAN总线实现双向通信。由于CAN总线与RS232的电平不匹配,所以数据由CAN总线传输给上位机的过程中需要经数据接口转换。转换接口将数据由CAN总线形式转换成RS232形式。射频识别系统将获得的数据上传给上位机,由上位机的管理软件对数据进行信息采集、处理及保存。 论文主要完成的工作如下: 本系统使用以ARM Cortex-M3为核心的STM32微处理器,结合RFID与CAN总线技术,设计了工作频率为915MHz的射频标签和读卡器。课题完成了系统相关的硬件与软件设计,进行了相应的系统调试。同时运用数据库技术及Visual Basic设计出了员工信息管理系统。 图[49]表[7]参[46]


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