基于CAN總線的井下人員定位系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著我國經濟的持續(xù)高速發(fā)展，對各種礦產資源的需求與日俱增，尤其是作為我國主要能源礦產之一的煤炭資源。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、通信聯絡、緊急避險、壓風自救、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、災后急救、安全預警等于一體的綜合性應用系統(tǒng)。但由于技術與實際情況相脫離，設備的穩(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。
　　本文在對我國現有的井下人員定位系統(tǒng)進行深入研究的基礎上，結合我國煤礦行業(yè)的實際情況，設計了基于CAN總線的井下人員定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用RFID技術進行前端信息采集，以CAN總線為核心網進行數據傳輸，井下通信分站與上位機的通信則通過工業(yè)以太網來實現。CAN總線技術作為關鍵技術，在系統(tǒng)中起到承上啟下的作用，其特點是結構簡單、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用于井下

3、人員定位系統(tǒng)。
　　本設計將整個系統(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轉以太網模塊。完成了人員身份等信息經由射頻發(fā)送，讀卡分站接收到射頻信號并加載位置及時間信息，后經由CAN總線網絡發(fā)送到CAN轉以太網模塊中，定位信息在此模塊中轉換為以太網信號發(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度，預警等功能。針對三個子模塊要實現的功能，系統(tǒng)采用具有豐富的外設接口，以ARMCortex-M