基于RFID的礦山應(yīng)急救援搜救技術(shù)與系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題來源于陜西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃資助項(xiàng)目（07JC11），主要研究在井下復(fù)雜環(huán)境條件中如何實(shí)現(xiàn)對被困人員快速準(zhǔn)確定位的問題。雖然當(dāng)代多種人員定位技術(shù)部分已經(jīng)應(yīng)用于災(zāi)害時期的礦山應(yīng)急救援設(shè)備中，但是都因各自難以克服的缺陷而無法較好滿足應(yīng)急救援的特殊需求。 論文從井下應(yīng)急救援的需求分析入手，研究了井下巷道含有大量粉塵，CO、CO2、NO2、CH4及氣溶膠的救援環(huán)境，研究了井下UHF頻段無線電波在礦山巷道內(nèi)傳播必須大于礦山截止

2、頻率；在平直巷道中，頻率越高越有利于電磁波的傳播；在彎曲巷道中，頻率越高越不利于電磁波的傳播；頻率升高，射頻信號的繞射性能、穿透性能降低的傳輸特性。研究并提出了以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)，可應(yīng)用于井下惡劣環(huán)境中的RSSI人員定位原理和方法，同時結(jié)合超低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)提出了基于高集成度、低功耗的CC1100射頻芯片，電源管理，MSP430超低功耗單片機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的礦山應(yīng)急救援搜救系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)主動發(fā)送定位

3、信號，海量自動存儲，RSSI定位信息實(shí)時顯示，同步顯示被困人員身份信息等功能。且具有功耗低，使用壽命長，兼容性強(qiáng)，定位快速，操作方便等特點(diǎn)。 課題完成了井下UHF頻段傳輸特性研究，低功耗設(shè)計(jì)，防碰撞技術(shù)，井下人員定位技術(shù)等主要關(guān)鍵技術(shù)研究，硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試工作。最后研發(fā)出一套井下應(yīng)急救援人員定位搜救系統(tǒng)樣機(jī)，并對設(shè)備做了全面的測試達(dá)到了空曠場地?zé)o線通信距離大于200M，井下巷道內(nèi)60M并能穿透5M煤層的設(shè)計(jì)要求