基于CAN總線的井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，對各種礦產(chǎn)資源的需求與日俱增，尤其是作為我國主要能源礦產(chǎn)之一的煤炭資源。我國煤炭行業(yè)的作業(yè)方式主要是井下開采，國家在煤炭安全生產(chǎn)上給予高度重視，確立了礦井必備的六大安全避險系統(tǒng)—監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、通信聯(lián)絡(luò)、緊急避險、壓風(fēng)自救、供水施救。其中人員定位系統(tǒng)是集井下人員管理、跟蹤定位、災(zāi)后急救、安全預(yù)警等于一體的綜合性應(yīng)用系統(tǒng)。但由于技術(shù)與實際情況相脫離，設(shè)備的穩(wěn)定性不高，人員定位系統(tǒng)還存在諸多問題。因此，對深入

2、研究井下人員定位系統(tǒng)仍具有重要的意義。
　　本文在對我國現(xiàn)有的井下人員定位系統(tǒng)進行深入研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國煤礦行業(yè)的實際情況，設(shè)計了基于CAN總線的井下人員定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用RFID技術(shù)進行前端信息采集，以CAN總線為核心網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，井下通信分站與上位機的通信則通過工業(yè)以太網(wǎng)來實現(xiàn)。CAN總線技術(shù)作為關(guān)鍵技術(shù)，在系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，其特點是結(jié)構(gòu)簡單、實時性強、可靠性高。尤其是CAN總線的自動仲裁機制特別適合應(yīng)用于井下

3、人員定位系統(tǒng)。
　　本設(shè)計將整個系統(tǒng)分為三個模塊進行處理，即標識卡射頻識別模塊、讀卡分站模塊和CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊。完成了人員身份等信息經(jīng)由射頻發(fā)送，讀卡分站接收到射頻信號并加載位置及時間信息，后經(jīng)由CAN總線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到CAN轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊中，定位信息在此模塊中轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號發(fā)送給上位機，即完成人員定位功能。該系統(tǒng)還具備上位機對井下人員調(diào)度，預(yù)警等功能。針對三個子模塊要實現(xiàn)的功能，系統(tǒng)采用具有豐富的外設(shè)接口，以ARMCortex-M