煤炭產(chǎn)業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著非常重要的作用,煤礦的安全管理又是煤炭產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵的組成部分。但是目前井下的安全設(shè)備嚴(yán)重缺乏,安全管理手段極其落后,導(dǎo)致煤礦井上人員對(duì)井下人員不能進(jìn)行有效的管理,無(wú)法掌握井下人員的工作情況及分布區(qū)域。由于對(duì)井下人員的分布情況未知,一旦事故發(fā)生,井下的救援工作無(wú)法有效及時(shí)的開(kāi)展與進(jìn)行。因此,研究并設(shè)計(jì)出適合煤礦產(chǎn)業(yè)安全管理系統(tǒng)是非常必要的。目前以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的井下人員定位管理系統(tǒng),可以為煤礦的安全生產(chǎn)、管理狀況的改善提供重要的幫助。 本文針對(duì)我國(guó)煤礦實(shí)際情況,結(jié)合現(xiàn)在煤礦信息化技術(shù),研究并設(shè)計(jì)了煤礦井下人員定位與安全管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以無(wú)線通信技術(shù)RFID為基礎(chǔ),通過(guò)射頻收發(fā)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。設(shè)計(jì)采用STM32為核心處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,利用總線組建網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸。由于煤礦巷道很多,而CAN總線一般只能支持連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。通過(guò)中繼器又可以增加網(wǎng)絡(luò)支持節(jié)點(diǎn),這樣網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離較遠(yuǎn)。而且CAN總線的成本低而且抗干擾能力很強(qiáng),所以采用CAN總線實(shí)現(xiàn)雙向通信。由于CAN總線與RS232的電平不匹配,所以數(shù)據(jù)由CAN總線傳輸給上位機(jī)的過(guò)程中需要經(jīng)數(shù)據(jù)接... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 選題的意義
    1.2 當(dāng)前研究水平及存在的問(wèn)題
    1.3 課題的主要思想
    1.4 課題的研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)
    2.1 RFID技術(shù)
        2.1.1 RFID技術(shù)的發(fā)展
        2.1.2 RFID系統(tǒng)組成及分類
        2.1.3 RFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
        2.1.4 井下定位系統(tǒng)的幾種影響因素
        2.1.5 幾種井下人員定位方案
    2.2 CAN總線技術(shù)
        2.2.1 CAN總線的概念
        2.2.2 CAN總線技術(shù)特點(diǎn)
        2.2.3 CAN的通信協(xié)議
        2.2.4 CAN總線的通信模型
        2.2.5 CAN與RS485的比較
    2.3 防沖突算法
        2.3.1 無(wú)線通信中的防沖突方法
        2.3.2 選擇、訪問(wèn)、遍詢
    2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
    3.1 射頻讀卡器的硬件設(shè)計(jì)
        3.1.1 控制模塊
        3.1.2 射頻模塊
        3.1.3 電源模塊
        3.1.4 CAN通信接口
        3.1.5 通信接口
    3.2 射頻標(biāo)簽的硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 電子標(biāo)簽的分類
        3.2.2 串口通信
    3.3 報(bào)警模塊的電路設(shè)計(jì)
    3.4 CAN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
        3.4.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的選取
        3.4.2 CAN網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
        3.4.3 CAN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)連接方式
    3.5 CAN-RS232數(shù)據(jù)接口電路設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 系統(tǒng)主程序
    4.2 射頻系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
        4.2.1 讀卡器、標(biāo)簽程序流程圖
        4.2.2 CC1100發(fā)送、接收程序流程圖(圖28)
    4.3 CAN通信模塊程序
        4.3.1 初始化程序
        4.3.2 發(fā)送程序
        4.3.3 接收程序
        4.3.4 中斷程序
    4.4 CAN-RS232接口電路軟件設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
5 地面監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    5.1 Visual Basic介紹
    5.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
        5.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)表的建立
        5.2.2 表的關(guān)聯(lián)
    5.3 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)
    5.4 功能模塊設(shè)計(jì)
        5.4.1 用戶管理功能
        5.4.2 信息管理功能
        5.4.3 考勤管理功能
        5.4.4 人員定位功能
        5.4.5 告警功能
    5.5 登錄系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
    5.6 監(jiān)控界面顯示
    5.7 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試
    6.1 硬件實(shí)現(xiàn)
        6.1.1 STM32開(kāi)發(fā)板
        6.1.2 無(wú)線射頻模塊
        6.1.3 STC開(kāi)發(fā)板
    6.2 軟件調(diào)試
        6.2.1 RealViewMDK
        6.2.2 J-LINK
    6.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 有關(guān)模塊的實(shí)物圖
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ARM7 RFID讀卡器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 徐廣偉,陳金鷹,高嵩.  煤炭技術(shù). 2010(01)
[2]RFID在旅游景區(qū)自動(dòng)售檢票系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 徐廣偉,陳金鷹,王小偉,李俊葶.  通信技術(shù). 2009(07)
[3]RFID技術(shù)的應(yīng)用[J]. 葉里莎.  通信技術(shù). 2007(12)
[4]RFID技術(shù)在礦山井下人車智能安全管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 張水平,袁非亮.  南方金屬. 2006(01)
[5]新一代全礦井無(wú)線信息系統(tǒng)理論與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 楊維,馮錫生,程時(shí)昕,孫繼平.  煤炭學(xué)報(bào). 2004(04)
[6]特殊環(huán)境下無(wú)線通信系統(tǒng)的頻率選擇[J]. 曹育紅,田子鍵.  電子工程師. 2004(05)
[7]基于RFID的井下人員跟蹤定位系統(tǒng)研究[J]. 王璐,秦汝祥.  安全. 2004(01)
[8]礦井無(wú)線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)[J]. 孫繼平.  煤礦設(shè)計(jì). 1999(04)
[9]隧道中UHF窄帶無(wú)線電波傳播信道的特性[J]. 張躍平,鄭國(guó)莘,張文梅,盛劍桓.  通信學(xué)報(bào). 1998(12)
[10]礦井移動(dòng)通信的特點(diǎn)及現(xiàn)有系統(tǒng)分析[J]. 孫繼平.  煤礦自動(dòng)化. 1997(04)

碩士論文
[1]基于RFID的井下人員定位系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 石楠.西安科技大學(xué) 2010
[2]RFID在煤礦系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 徐廣偉.成都理工大學(xué) 2010
[3]基于RFID技術(shù)的礦井人員定位監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 段銀聯(lián).安徽理工大學(xué) 2009
[4]利用RFID技術(shù)解決井下人員定位管理系統(tǒng)[D]. 陳卉.上海交通大學(xué) 2008
[5]用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦井下人員跟蹤定位系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與研究[D]. 康淑霞.山東科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3734178