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1、(10)授权公告号 CN 203756237 U(45)授权公告日 2014.08.06CN203756237U(21)申请号 201420120423.2(22)申请日 2014.03.17E21F 17/18(2006.01)(73)专利权人陕西科技大学地址 710021 陕西省西安市未央区大学园区陕西科技大学(72)发明人姚斌 谢佳(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所 61215代理人刘国智(54) 实用新型名称一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置(57) 摘要一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，包括设置于地面监控中心的上位机，上位机通过RS485串行总线与井下定位基站相。
2、连接并进行通讯，井下定位基站之间通过RS485串行总线组成通信网络，并通过无线连接方式与井下无线数据终端进行通讯，当井下人员进入某一区域的基站信号覆盖范围后，基站中的射频信号读写器读取该工人所携带的无线数据终端信息，定位基站接读取到数据之后，经过微处理器处理并通过RS485串行总线将数据传送到上位机，上位机根据信息经过分析可得到井下人员的活动轨迹及分布情况，能够对井下人员实现实时定位，在发生事故时迅速掌握井下人员分布情况，以展开最有效的营救措施，具有结构简单、功能完善的特点。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要。
3、求书1页 说明书2页 附图2页(10)授权公告号 CN 203756237 UCN 203756237 U1/1页21.一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，包括设置于地面监控中心的上位机，其特征在于，上位机通过RS485串行总线与井下定位基站相连接并进行通讯，井下定位基站之间通过RS485串行总线组成通信网络，井下定位基站通过无线连接方式与井下无线数据终端进行通讯。2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，其特征在于，所述井下定位基站由微处理器及射频信号读写器组成，设置在地下巷道交叉口以及井下作业区域，数量至少为一个,且每个井下定位基站设有一个固定的地址编码，与该区域。
4、实际位置相对应。3.根据权利要求1所述的一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，其特征在于，所述无线数据终端由下井工人随身携带，数量至少为一个，且每个无线数据终端设有一个固定的地址编码，与下井工人的身份信息相对应。权 利 要 求 书CN 203756237 U1/2页3一种基于 RFID 的煤矿下井人员定位装置技术领域0001 本实用新型涉及射频识别技术领域，特别涉及一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置。背景技术0002 我国是煤炭消费大国，煤炭产业也是我国国民支柱产业。据统计，我国工业生产中伤亡事故最严重的行业就是煤炭行业。煤炭开采主要以井下为主，所以井下人员的安全问题便显得尤为重要。近年。
5、来，采矿作业范围分布区域广及作业井巷不断加深，矿井生产工序多，矿井工作环境恶劣、地型复杂，人员流动性大。限于国内煤炭开采的现状，井上人员对井下的监控还不完善，对井下环境、人员的分布情况掌握得不够清楚。事故发生后，无法得知井下人员的具体位置，难以展开最有效的营救。目前个别煤矿已有的定位系统是依靠有线系统传输信号，然而事故发生后，井下的电力系统经常被切断，依靠有线系统传输信号的定位系统就很难再发挥作用了。发明内容0003 为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，能够对井下人员实现实时定位，具有结构简单、功能完善的特点。0004 为了实现上述目的，。
6、本实用新型采用的技术方案是：0005 一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，包括设置于地面监控中心的上位机，上位机通过RS485串行总线与井下定位基站相连接并进行通讯，井下定位基站之间通过RS485串行总线组成通信网络，井下定位基站通过无线连接方式与井下无线数据终端进行通讯。0006 所述井下定位基站由微处理器及射频信号读写器组成，设置在地下巷道交叉口以及井下作业区域，数量至少为一个,且每个井下定位基站设有一个固定的地址编码，与该区域实际位置相对应。0007 所述无线数据终端由下井工人随身携带，数量至少为一个，且每个无线数据终端设有一个固定的地址编码，与下井工人的身份信息相对应。0008 由。
7、于本实用新型采用无线射频识别技术，即RFID技术，能够通过无线电讯号识别目标并读写数据，无需在数据终端和监控中心之间建立机械联系，应用受限性小；井下定位基站设置在地下巷道交叉口及井下作业区域，能够保证使信号覆盖井下所有位置；通过由下井工人随身携带的无线数据终端实时地向地面监控中心传输本人位置信息，一旦井下发生事故，即使井下电力系统出现故障，也可以迅速掌握井下人员分布情况，以展开最有效的营救措施。附图说明0009 图1为本实用新型原理框图。说 明 书CN 203756237 U2/2页40010 图2为微控制器S3C2440A与射频信号读写器芯片nRF24L01部分引脚连接图。0011 图3为定。
8、位装置工作流程图。具体实施方式0012 下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。0013 参见附图1、2，一种基于RFID的煤矿下井人员定位装置，包括设置于地面监控中心的上位机，上位机通过RS485串行总线与井下定位基站相连接并进行通讯，使地面监控中心能够实时了解井下人员信息，井下定位基站之间通过RS485串行总线组成通信网络，井下定位基站通过无线连接方式与井下无线数据终端进行通讯。0014 所述井下定位基站由微处理器及射频信号读写器组成，设置在地下巷道交叉口以及井下作业区域，以保证信号覆盖井下所有位置。井下定位基站的数量至少为一个,且每个井下定位基站设有一个固定的地址编码，与该区域实际位置。
9、相对应，用来区分井下的不同区域，且各个井下定位基站都有一个有效的信号覆盖范围。0015 微处理器采用三星公司的基于32位ARM体系结构的微控制器S3C2440A搭建，整个系统S3C2440A采用ARM920T的内核，全静态设计特别适合于本实用新型成本和功率敏感性的应用。0016 射频信号读写器采用nRF24L01，nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，CE引脚为发射和接收的使能端，与S3C2440A的GPF3引脚相连；CSN引脚为SPI的使能端，与S3C2440A的GPF5引脚相连；SCK引脚为SPI时钟输入端，与S3C2440A。
10、的GPE13引脚相连；MOSI引脚为SPI数据主输出从输入端，与S3C2440A的GPE12引脚相连；MISO引脚为SPI数据主输入从输出端，与S3C2440A的GPE11引脚相连；IRQ引脚为中断输出，与S3C2440A的GPF6引脚相连。0017 所述无线数据终端由下井工人随身携带，作为无线定位标识卡使用，用来传送井下人员的位置信息。无线数据终端的数量至少为一个，且每个无线数据终端设有一个固定的地址编码，与下井工人的身份信息相对应，用来表示该终端的编号或矿工的身份代码。0018 无线数据终端采用系统级芯片nRF9E5作为无线收发芯片，该芯片内部集成了8051内核兼容微处理器，使用时无需外接。
11、微处理器，因此大大减小了应用系统的体积，方便人员随身携带。0019 参见附图1、2、3，本实用新型的工作原理是：0020 当矿工下井后，无线数据终端作为定位标识卡由井下人员随身携带，当井下人员进入某一区域的基站信号覆盖范围后，基站中的射频信号读写器立刻读取该工人所携带的无线数据终端信息，定位基站接读取到数据之后，经过微处理器处理并通过RS485串行总线将数据传送到地面的安全监控中心的上位机，上位机根据收到的信息经过分析可得到井下人员的活动轨迹及分布情况，以便进行更好地进行管理。说 明 书CN 203756237 U1/2页5图1图2说 明 书 附 图CN 203756237 U2/2页6图3说 明 书 附 图CN 203756237 U。