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典型的RFID系統(tǒng)包括可編程數(shù)據(jù)的電子標(biāo)簽，讀寫(xiě)器以及處理數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)三個(gè)部分。電子標(biāo)簽也就是射頻卡，具有智能讀寫(xiě)及加密通信的能力。讀寫(xiě)器由無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、控制模塊和接口電路組成，通過(guò)調(diào)制的RF通道向標(biāo)簽發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，標(biāo)簽回答識(shí)別信息，然后讀寫(xiě)器把信號(hào)送到計(jì)算機(jī)或者其他數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

由于磁性傳感技術(shù)不會(huì)受到灰塵、污垢、油脂、振動(dòng)以及濕度的影響，因此磁傳感器在工業(yè)設(shè)備和電子儀器中有著廣泛的應(yīng)用，如磁共振成像、生產(chǎn)的自動(dòng)控制、流程工業(yè)、煤礦勘探、電流測(cè)量、缺陷定位和鐵磁材料剩余應(yīng)力檢測(cè)等方面。為了滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的應(yīng)用，已根據(jù)不同傳感原理制備了相應(yīng)的磁傳感器，常見(jiàn)的有超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID) 、磁通門(mén)磁力計(jì)、霍爾效應(yīng)傳感器、各向異性磁阻(AMR)傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)磁傳感器。

通過(guò)無(wú)人機(jī)無(wú)線(xiàn)識(shí)別倉(cāng)庫(kù)中各個(gè)RFID電子標(biāo)簽，即可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的智能無(wú)人盤(pán)點(diǎn)，夠酷吧!這也算是工業(yè)4.0的一部分，RFID在工業(yè)4.0的生產(chǎn)管理和庫(kù)存管理、全生命周期管理方面無(wú)處不在，下圖是RFID在智慧工廠(chǎng)車(chē)間中的應(yīng)用，借助RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備、產(chǎn)品等的無(wú)線(xiàn)互聯(lián)。

在“感知中國(guó)”的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面發(fā)展的環(huán)境下，“感知礦山”是中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中重要的一環(huán)，本設(shè)計(jì)所構(gòu)建的系統(tǒng)主要完成對(duì)礦井下環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)井下工作人員的定位跟蹤、將收集的信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并上傳到監(jiān)控中心，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)、管理者制定科學(xué)決策提供有效依據(jù)。該系統(tǒng)是一個(gè)集物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)，本文篇幅有限，主要闡述該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。

本文介紹了有源標(biāo)簽的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，針對(duì)煤礦井下一般小范圍空間RFID定位的需求，根據(jù)低功耗、高效率的原則進(jìn)行RFID標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在硬件上采用了單片機(jī)和nRF24L01射頻芯片的低功耗組合;軟件上則結(jié)合了RFID定位的特點(diǎn)，介紹了有別于一般以識(shí)別為主要目的的標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法，并分析了其軟件設(shè)計(jì)流程以及簡(jiǎn)單的防沖突能力。通過(guò)良好匹配的天線(xiàn)，本設(shè)計(jì)有效讀取距離可達(dá)幾十米，足以應(yīng)付一般空間內(nèi)定位的需求。

RFID標(biāo)簽按供電方式分為有源和無(wú)源2種[1],無(wú)源標(biāo)簽通過(guò)捕獲閱讀器發(fā)射的電磁波獲取能量，具有成本低、尺寸小的優(yōu)勢(shì);有源標(biāo)簽通常采用電池供電，具有通信距離遠(yuǎn)、讀取速度快、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)[2],但為了滿(mǎn)足煤礦井下定位，需要考慮低功耗設(shè)計(jì)以增強(qiáng)電池的續(xù)航能力。

本文介紹了有源標(biāo)簽的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，針對(duì)煤礦井下一般小范圍空間RFID定位的需求，根據(jù)低功耗、高效率的原則進(jìn)行RFID標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。

本文介紹了有源標(biāo)簽的設(shè)計(jì)理念出發(fā)，針對(duì)煤礦井下一般小范圍空間RFID定位的需求，根據(jù)低功耗、高效率的原則進(jìn)行RFID標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)在硬件上采用了MSP430F2012單片機(jī)和nRF24L01射頻芯片的低功耗組合;軟件上則結(jié)合了RFID定位的特點(diǎn)，介紹了有別于一般以識(shí)別為主要目的的標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法，并分析了其軟件設(shè)計(jì)流程以及簡(jiǎn)單的防沖突能力。通過(guò)良好匹配的天線(xiàn)，本設(shè)計(jì)有效讀取距離可達(dá)幾十米，足以應(yīng)付一般空間內(nèi)定位的需求。

我國(guó)是世界上最大的煤炭消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，煤炭需求量的不斷攀升。近兩年來(lái)，煤炭供應(yīng)緊張，隨之而來(lái)的是各個(gè)煤礦生產(chǎn)的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，高速發(fā)展的生產(chǎn)突顯出煤礦安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中對(duì)于生產(chǎn)隱患治理監(jiān)測(cè)技術(shù)水平的落后，相應(yīng)所導(dǎo)致的各級(jí)安全事故也不斷發(fā)生。由

煤礦井下通風(fēng)至關(guān)重要，它關(guān)系到礦工的人身安全 煤礦安全生產(chǎn) 風(fēng)門(mén)是煤礦井下控制通風(fēng)的主要設(shè)備之一，風(fēng)門(mén)及時(shí)、方便開(kāi)關(guān)尤為重要。針對(duì)該問(wèn)題，提出了以RFID無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)為基礎(chǔ)的煤礦井下風(fēng)門(mén)自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能當(dāng)?shù)V工或車(chē)輛到達(dá)風(fēng)門(mén)時(shí)，風(fēng)門(mén)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)，還可實(shí)時(shí)顯示、查詢(xún)礦工及車(chē)輛進(jìn)出風(fēng)門(mén)的時(shí)間和地點(diǎn)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步,RFID(射頻識(shí)別) 已在煤礦井下動(dòng)目標(biāo)定位中得到了應(yīng)用。由于頻率資源有限,讀寫(xiě)器之間往往存在頻率干擾,將導(dǎo)致RFID 定位系統(tǒng)出現(xiàn)讀寫(xiě)器碰撞問(wèn)題。分析了讀寫(xiě)器碰撞的3 種情形,根據(jù)二進(jìn)制搜索算法,提出了基于時(shí)分多路的二進(jìn)制搜索防碰撞方法,并對(duì)其工作性能進(jìn)行了分析,性能分析表明該算法滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需要。

為提高煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)基于Zigbee 技術(shù)架構(gòu)的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)礦井人員定位系統(tǒng)。采用RSSI 測(cè)距和質(zhì)心算法混合定位機(jī)制，實(shí)現(xiàn)井下人員精確定位; 開(kāi)發(fā)基于PC 的上位機(jī)定位分析系統(tǒng)，可以顯示定位目標(biāo)的坐標(biāo)位置、與各個(gè)定位目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，同時(shí)支持對(duì)井下各通訊節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)方式的動(dòng)態(tài)調(diào)整。將無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用于煤礦企業(yè)的井下人員的定位，可大大提高了煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)水平。

本文以分析RFID 工作原理為基礎(chǔ)，提出一個(gè)適用于井下環(huán)境的煤礦定位監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)，準(zhǔn)確，有效的定位井下作業(yè)人員，當(dāng)發(fā)生安全事故時(shí)，安全監(jiān)控系統(tǒng)可知井下人員在井下的具體位置，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)的高效運(yùn)作。

本文介紹了沁新煤礦井下人員定位考勤系統(tǒng)的通信模式的應(yīng)用技術(shù)，以及在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用情況，為煤礦企業(yè)選擇、應(yīng)用井下人員考勤定位系統(tǒng)提供了較好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

介紹了基于射頻識(shí)別技術(shù)的煤礦安全追蹤系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)追蹤對(duì)攜帶射頻識(shí)別(RFID)的井下工作人員的位置、身份識(shí)別及考勤的管理。為煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)事前預(yù)防、事后處理提供了一種新的手段。

解決井下人員、安全物資跟蹤定位以及災(zāi)害。事故、責(zé)任事故預(yù)防與災(zāi)后搜救等關(guān)鍵問(wèn)題，將RFID技術(shù)引入煤礦井下物流管理系統(tǒng)，通過(guò)人員和物資的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)信息識(shí)別獲取，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)管理。RFID非接觸識(shí)別等技術(shù)特點(diǎn)與煤礦井下管理作業(yè)流程相結(jié)合，輔之以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，將提高井下安全管理水平。

本礦井內(nèi)人員定位考勤系統(tǒng)采用最新的Zigbee無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了井下人員的精確定位和考勤，不僅在井下發(fā)生事故時(shí)可起到重要作用，而且可用于日常的管理，提供了較多的實(shí)用功能，比較適合煤礦企業(yè)的需求，具有較好的市場(chǎng)前景。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要以聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)為主體，其主要由監(jiān)測(cè)終端、監(jiān)控中心站、通訊接口裝置、井下分站、傳感器組成，主要方式是在礦井下固定的地方安裝各種監(jiān)測(cè)傳感器，再通過(guò)長(zhǎng)電纜將采集到的數(shù)據(jù)傳到地上的監(jiān)控中心站。

煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)無(wú)線(xiàn)SMS報(bào)警系統(tǒng)，充分利用當(dāng)前先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)及信息技術(shù)，與監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)緊密結(jié)合，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，全方位識(shí)別，全天候處理，通過(guò)SMS短信將瓦斯實(shí)時(shí)信息發(fā)送到各級(jí)相關(guān)責(zé)任人手中，為有效防范煤礦瓦斯事故提供輔助手段，達(dá)到群防群治的目的。煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)無(wú)線(xiàn)SMS報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了不同的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能；通過(guò)移動(dòng)通信的GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)基于TCP/IP協(xié)議的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)傳輸。

針對(duì)礦井頻頻發(fā)生的煤礦安全事故以及礦燈管理混亂問(wèn)題。通過(guò)為礦燈配備RFID標(biāo)簽，除了可對(duì)礦燈的使用及維護(hù)進(jìn)行跟蹤外，也能跟蹤使用者并了解礦X-進(jìn)出礦井情況，實(shí)現(xiàn)了礦燈的智能化管理。有效地預(yù)防了煤礦安全事故的發(fā)生。

煤礦是我國(guó)安全生產(chǎn)事故多發(fā)行業(yè)，百萬(wàn)噸死亡率高達(dá)7.86,對(duì)井下工作人員進(jìn)行定位跟蹤已顯得十分重要。目前國(guó)內(nèi)的礦井人員定位系統(tǒng)大多采用RFID技術(shù)進(jìn)行人員定位。用傳統(tǒng)RFID進(jìn)行定位的缺點(diǎn)是：功能單一，僅具編碼識(shí)別功能；信號(hào)傳輸可靠性低；信號(hào)識(shí)別距離短；漏讀率高。鑒此，本文采用射頻Soc nRF9E5來(lái)設(shè)計(jì)礦井人員定位系統(tǒng)。通過(guò)軟件編程，使得nRF9E5芯片在實(shí)現(xiàn)RFID功能的基礎(chǔ)上，還能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)報(bào)警功能。

該文介紹了射頻識(shí)別技術(shù)，描述了射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成和工作原理，介紹了該技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用。

RFID中間件的提出，為煤礦井下人員定位系統(tǒng)建設(shè)的后續(xù)改進(jìn)提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

本文從煤礦人員安全系統(tǒng)的實(shí)際要求出發(fā)，介紹了其技術(shù)演變歷程及應(yīng)用特點(diǎn)；從全球煤礦行業(yè)人員管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)得出最終結(jié)論，即低頻技術(shù)將不容置疑地取代高頻技術(shù)而在煤礦人員安全管理中發(fā)揮重要作用。

將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感模塊、處理模塊、通信模塊和電源模塊組成。微處理器選用ATMEL公司的ATMELGAl28L，射頻芯片選用NORDIC公司的nRF24L01。采用節(jié)點(diǎn)定時(shí)打開(kāi)與關(guān)閉的協(xié)議且打開(kāi)與關(guān)閉的時(shí)間比為1:99。充分考慮節(jié)能和擴(kuò)展性的需求，系統(tǒng)支持多種目標(biāo)文件格式。

介紹了礦井人員定位的要求，應(yīng)用RFID來(lái)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)方式，以及一個(gè)完整的人員定位系統(tǒng)的主要框架，主要組成部分的關(guān)鍵技術(shù)。系統(tǒng)結(jié)合GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，并獨(dú)立成為煤礦井下GIS平臺(tái)。

本文提出了一種基于ZigBee的煤礦瓦斯無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,系統(tǒng)主要包括ZigBee節(jié)點(diǎn)和ZigBee基站節(jié)點(diǎn)，利用TI公司的MSP430F149和CC2420架構(gòu)ZigBee節(jié)點(diǎn)，ST公司的嵌入式ARM7芯片STR710FZ2T6和CC2420架構(gòu)ZigBee基站節(jié)點(diǎn)，該方案具有低功耗、低成本的特點(diǎn)。

隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用也愈來(lái)愈廣泛。結(jié)合礦井生產(chǎn)的特點(diǎn)提出了基于RFID的煤礦井下人車(chē)智能安全管理系統(tǒng)的框架并分析了系統(tǒng)功能、整體方案。實(shí)現(xiàn)了煤礦井下的目標(biāo)監(jiān)測(cè)、跟蹤等自動(dòng)化和信息化管理，為煤礦的安全生產(chǎn)管理提供科學(xué)的透明化管理手段。

射頻識(shí)別技．(RFID Radi0 Frequency Identifcati0n)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。以RFID為研究對(duì)象。分析其工作原理和主要特點(diǎn)。并介紹RFID技術(shù)在煤礦安全、交通管理、生產(chǎn)制造等行業(yè)的應(yīng)用。

RFID在井下安全管理中的應(yīng)用，主要是以煤礦計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)—— 井下管理系統(tǒng)為應(yīng)用對(duì)象。通過(guò)建立一個(gè)完整、實(shí)時(shí)和靈活的井下管理系統(tǒng)，對(duì)井下作業(yè)工人的作業(yè)計(jì)劃安排、工人進(jìn)出巷道的權(quán)限管理、巷道人員分布、作業(yè)工人資料、安全物資流動(dòng)等進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)井下管理信息化和可視化，同時(shí)提高煤礦生產(chǎn)管理和作業(yè)安全水平。

針對(duì)煤礦井下人員定位的問(wèn)題，提出了基于射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)的解決方案。介紹了射頻識(shí)別的工作原理，分析了定位系統(tǒng)的組成及其工作原理，對(duì)系統(tǒng)的功能擴(kuò)展進(jìn) 行了討論。

引入和運(yùn)用煤礦井下人員定位系統(tǒng), 工作人員佩戴的電子標(biāo)簽通過(guò)井下監(jiān)控節(jié)點(diǎn)向監(jiān)控中心傳送他們的位置信息, 實(shí)時(shí)掌握每個(gè)人在井下的位置及活動(dòng)軌跡, 對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)將有積極作用, 在一定程度上減少人員傷亡。平時(shí), 上傳的位置信息也可以用做工作人員的考勤記錄。