出了严格的要求,而井下人员定位系统设计的关键环节正是井下的通信问题。目前井下人员定位系统多是基于RFID(射频识别)技术,在井下建立无线监测网络,对持有射频标签的工作人员进行位置信号采集,然后送到地面进行处理、显示。但限于发射功率和通信环境,井下的无线通信距离较短,又由于地质结构复杂,电磁波信号不能有效的穿透岩层,造成无线通信局限在狭窄的巷道中。2.井下人员定位系统的设计还必须要考虑电源的供电问题,所有电气设计必须严格按照煤矿安全操作规程进行。井下与地面的通信可以采用工业现场总线,增强通信抗干扰能力,同时满足通信需求。1.5本项目所做的工作本项目结合目前定位系统的发展现状,主要完成了一下工作:1.采取了低频射频RFID+CAN+GIS的设计方式,即:利用低频射频RFID完成井下的无线监测任务,利用CAN总线完成井下与地面的通信任务,利用GIS完成定位系统的显示任务。2.在处理井下无线通信的问题时采取了基站+移动站的通信形式。基站按照其覆盖范围沿巷道分布,移动站以射频标签的形式附着于井下工作人员的身上,由于基站的安装位置是确定的,当某个基站捕获到射频卡后就可以确定相应人员的大体位置。从应用需求的角度出发,同时为了降低成本,系统没有采用精确定位的方法,而是如前所述的粗略定位方法,定位精度取决于基站的覆盖范围。3.系统的电源部分有基站和射频卡两个,基站由于安装在巷道中需要在井下设立电源箱(矿用防爆型)为其供电。电源箱将井下变电所输出的高压经过变压、整流、稳压得到本安供电电源输出;射频卡由于采取有源形式(识别距离较远),需要设计供电部分,可以采用充电电池或者直接从井下工人矿工帽的蓄电池中取电。4.地面的显示部分采用基于GIS开发的图形显示界面,方便管理,同时易于整合其他信息资源(比如地质和水文)。考虑到井下工作环境的变化性,采用CAN总线可以方便的扩充基站,配合煤矿井下巷道的延伸。
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