基于rfid手持终端的煤矿安全巡检系统的设计

《基于RFID技术的铁路信号设备巡检系统的设计》篇一一、引言随着铁路交通的快速发展，铁路信号设备的正常运行对于保障铁路运输安全至关重要。

为了有效提高铁路信号设备的维护效率和降低故障率，本文提出了一种基于RFID（无线频率识别）技术的铁路信号设备巡检系统设计。

该系统通过RFID技术实现对铁路信号设备的快速识别、数据采集和实时监控，为铁路设备的维护和管理提供了有效的技术支持。

二、系统设计目标本系统的设计目标主要包括以下几个方面：1. 提高巡检效率：通过RFID技术，实现快速、准确的设备识别和数据采集，减少人工巡检的时间和人力成本。

2. 实时监控设备状态：通过实时数据传输和数据分析，对铁路信号设备的运行状态进行实时监控，及时发现潜在故障。

3. 降低故障率：通过预防性维护和及时维修，降低铁路信号设备的故障率，保障铁路运输安全。

三、系统架构设计本系统主要由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括RFID 标签、阅读器、天线和移动终端等设备；软件部分包括数据采集、传输、处理和分析等模块。

1. 硬件架构：（1）RFID标签：安装在铁路信号设备上，用于存储设备信息、运行状态等数据。

（2）阅读器：用于读取RFID标签中的数据，可安装在巡检人员的移动终端上或固定在特定位置。

（3）天线：用于传输射频信号，连接阅读器和RFID标签。

（4）移动终端：巡检人员使用的设备，可实现数据采集、传输和显示等功能。

2. 软件架构：（1）数据采集模块：从RFID标签中读取设备信息、运行状态等数据。

（2）数据传输模块：将采集的数据传输至服务器进行分析和处理。

（3）数据处理模块：对采集的数据进行清洗、整理和分析，生成设备运行报告和故障预警信息。

（4）数据分析模块：通过数据分析算法，对设备运行状态进行实时监控和预测，及时发现潜在故障。

四、系统工作流程1. 巡检人员携带移动终端，通过阅读器读取铁路信号设备上的RFID标签信息。

2. 数据采集模块从RFID标签中获取设备信息、运行状态等数据，并传输至服务器。

矿山系统中基于RFID的安全监控技术研究随着科技的不断发展，生产过程中的安全问题也日益受到重视。

矿山作为一个重要的生产领域，安全监控更是至关重要。

基于RFID的安全监控技术，成为了矿山系统中一种高效且可靠的安全监控手段，被广泛应用于现代矿山系统中。

一、RFID技术的应用RFID技术全称为Radio Frequency Identification，即无线射频识别技术。

它是一种在无需接触的情况下，可以对数据进行识别和读取的技术。

在现代社会的生产中，RFID技术被广泛应用，如国际货运物流中的货运管理、零售业中的商品货架管理等。

在矿山行业中，RFID技术同样有着重要的应用。

二、基于RFID技术的矿山系统RFID技术通过对物体的RFID标签进行识别和读取，实现物品的自动识别、数据采集等功能。

在矿山系统中，可以使用RFID技术对运输车辆、物资、人员进行全方位的监控。

此外，矿山系统中还可以针对不同的物品配备相应的RFID标签，便于在物流过程中进行数据跟踪与管理。

三、基于RFID技术的安全监控1.物流过程中的安全监控在矿山系统中，安全监控是一项重要的任务。

基于RFID技术，可以实现对运输车辆、物资等物品的实时监控，避免因不当操作所出现的危险情况。

同时，RFID技术还可以对运输车辆的行驶路线进行监控，确保运输车辆的行驶安全。

2.人员管理安全监控RFID技术可以用于对人员的身份识别和门禁系统的自动控制，避免未经授权的人员进入矿山作业区域。

此外，RFID技术还可以对异常情况进行实时检测和报警，及时进行处理。

3.环境安全监控环境监控是矿山安全方面的重要任务，RFID技术可以用于对环境因素进行监测和控制。

比如对于氧气、甲烷等含量过高的地区进行自动检测和报警，及时避免爆炸等危险。

四、RFID技术的优势与不足基于RFID技术的矿山系统具有以下优势：1. 实时监控，避免事故基于RFID技术的安全监控具有实时性，有助于监测和发现异常情况，避免因事故而造成的人员伤亡。

基于ＲＦＩＤ技术实现设备巡查管理系统的应用设计顾纪铭1，张勇2，冯晓波1（1.南京钛能电气有限公司，江苏南京211800；2.港华投资有限公司，江苏南京210005）Jiangsu Science &Technology Information 作者简介：顾纪铭（1975-），男，上海，硕士，高级工程师；研究方向：计算机监控系统及自动化技术。

摘要：燃气生产、传输过程中设备及管线的安全可靠运行是正常生产经营的基础保障，一旦发生故障将造成重大的人员、财产损失。

人工定期巡查是重要的基础安全保障手段，但传统巡查方式存在种种弊端。

文章通过对巡查方式的分析，介绍采用RFID 技术建立电子巡查控制手段，实现从任务派发到过程监控再到结果反馈的全闭环电子应用，采用该技术实现的燃气安全巡查管理系统在提高工人工作效率、成本节约方面的优势十分突出。

关键词：RFID ；安全巡查；闭环管理0引言燃气生产、传输过程中设备及管线的安全可靠运行是正常生产经营的基础保障，一旦发生故障将造成重大的人员、财产损失。

目前对设备安全的监视基本采用人工巡查的方式来进行，本文对巡查方式进行探讨，对开发电子化的巡查系统做一介绍。

1当前分析SCADA 系统采用了先进的自动化监控手段，采集各设备运行过程中的各种状态参数，能在第一时间发现设备运行故障并在尽可能短的时间内采取相应的解决措施。

该系统对于已发生的事故能够及时反应并自动解决，但是，对于大部分的设备缺陷和隐患却无法提早预知，仍然需要运行人员每天定期巡检，以发现和消除缺陷和隐患。

因此，设备的定期巡检是一项非常重要的基础工作。

通过人员定期、有效的巡检，及时发现设备的缺陷和隐患并加以消除，是确保生产安全可靠运行的必须手段。

通过制定巡回检查制度，按照制定的巡检路线、时间、巡检设备和要求，根据巡检表和卡片的内容进行巡检。

传统的巡检方式存在很多弊端，如：（1）存在人为干扰因素，如缺陷填写不规范、分类不明确、管理不全面等问题。

179中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.06 （上）当前，我国的矿山依然是以中小型为主，受自身技术条件、经济条件等的影响，矿山企业想要引进和推广一些先进的电子产品，存在一定难度，即便部分矿山企业凭借自身良好的经济效益，引入了前沿产品，如GPS 定位系统等，但是在成本的限制下，同样无法运用到每个员工身上，在这种情况下，如何保障矿山生产安全就成了一个重点研究的课题。

运用RFID 技术为基础，构建嵌入式矿山安全监控系统，能够实现对矿山环境及生产状况的有效监控，切实保障生产安全。

1 RFID 技术概述RFID（Radio Frequency Identification）指无线射频技术，能够以射频信号自动识别目标对象，同时获取有效数据信息，不需要人工操作，因此在许多行业和领域都有着广泛的适用性。

RFID 的基本原理，是利用射频技术构建磁场，针对附着在物体表面，蕴含丰富信息的电子标签进行识别和读取，然后将提取到的信息传输到计算机系统，完成后续处理工作。

实际上，RFID 技术也经常被称为电子标签，在基本功能上与条形码近似，不仅防水防磁，而且有着更远的读取距离和更长的使用寿命，根据实际需要，技术人员可以对电子标签中蕴含的信息进行读取、加密和修改操作，常用于资产管理、物流管理以及产品防伪等方面。

2 基于RFID 技术的嵌入式矿山安全监控系统设计2.1 硬件设计为了方便系统对系统功能进行拓展，保证系统运行的稳定性，这里采用模块化设计，以微处理器、A/D 转换、传感器、显示电路、键盘控制以及备用电源构完成硬件系统构建，在分点微控制器和总台微控制器的设计中，经过对比，最终选择了STM32F103RBT6芯片。

分点微控制器能够完成与传感器的信息交互，对其采集的环境信息进行整理，同时也可以经射频模块，对井下工作人员进行准确定位和身份识别，将采集到的各种数据信息经现场总线或者无线网输送到总台；总台微控制器负责对分点采集数据的管理，在检测到危险后，会自动启动报警系统，操作人员可以利用键盘模块，向系统输入相应的控制和调整数据，在显示器上显示总台信息。

基于G IS和RF ID的煤矿井下人员跟踪定位与监控系统设计周爱华,陈　静(北京联合大学应用文理学院,北京　100083)摘要:煤矿井下工作环境恶劣,突发性事故时有发生,井下工作人员多、地点分散、给安全管理与事故救援带来很大的困难。

基于GI S和RF I D的煤矿井下人员跟踪定位与监控系统能够很好的解决井下人员的实时定位与监控管理等问题,为井下救援与管理带来极大方便,从而使我国的煤矿安全生产与事故救护更加规范与科学。

关键词:井下;跟踪定位与监控系统;GI S;FR I D中图分类号:P208 文献标识码:B 文章编号:1001-358X(2009)01-0047-03 目前,GI S技术与RF I D技术在煤矿企业的安全生产管理中有广泛的应用,并取得了良好的应用效果,因此,建立基于GI S和RF I D的煤矿井下人员跟踪定位与监控系统,有效利用两种技术的优势,对煤矿的安全生产与管理具有重要意义,将使我国的煤矿安全生产与事故救护更加规范与科学。

1　地理信息系统(G I S)及其应用地理信息系统是一种采集、存储、管理、分析、显,是分析和处理海量地理数据的通用技术[1]。

地理信息系统起源于20世纪60年代初,现已成功地应用到了包括资源调查、环境评估、自动制图、公共设施管理、城市和区域规划、人口和商业管理、交通安全、石油和天然气、教育、军事、灾害防治等一百多个领域。

GI S具有海量空间数据的获取、储存和处理的能力,能把空间特征数据与表格化的属性数据联系起来,使各种类型的数据得到充分的图形体现。

同时GI S还可以结合数据和相应图表做出准确的分析判断,并给出相应的反馈信息从而辅助决策。

这些能力是矿山数字化安全管理中应用GI S的主要动力。

目前,地理信息系统在矿业中的应用主要有以下六个方面:①矿山设计;②编制生产计划;③日常生产管理;④矿山安全;⑤生产监督检查;⑥环境保护[2]。

其中,在矿山安全方面,GI S技术已成功应用于矿井通风[2-3]、瓦斯管理[4]、水害管理[5]、塌陷区土地管理[6]以及矿山综合安全信息管理[7]等方面。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation2019年第23期文章编号：2095－6835（2019）23－0092－02基于RFID技术的矿山人员安全装备检查系统韦民鸿，石嵩（北京市劳动保护科学研究所，北京100054）摘要：现代化煤矿企业安全生产要求不断提高，为了解决矿山人员安全装备漏戴、误戴以及人工检查方式效率低、人工耗费大的问题，提出了基于RFID技术的矿山人员安全装备检查系统。

根据RFID技术的工作原理与技术特点，系统采用出入井检查模块、井下检查模块和监控中心管理模块三模块结合的系统构架，通过光纤以太环网+CAN总线结构进行高速数据传输，实现矿山人员安全装备自动检查与违规报警、各部门人员工作考勤以及特殊场所门禁功能，对煤矿企业加强矿工安全监管、提高人员管理水平、保障矿山安全生产具有重要的意义。

关键词：RFID技术；矿山人员；安全装备检查；系统构造中图分类号：TD744文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2019.23.040近年来，中国煤炭行业不断发展，煤炭年产量从2000年的9.98亿吨增长到2018年的36.83亿吨。

煤炭作为中国现在以及未来一段时间内的主要能源，抓好煤矿的生产与安全管理是行业未来发展的重中之重。

煤矿工人作为高危职业，相关法规规定入井人员必须穿戴安全帽、矿灯以及自救器等安全防护装备，以保障矿工人身安全，减少事故发生和减轻事故损害。

为了防止漏戴、误戴安全装备的情况出现，煤矿企业会对矿山人员进行安全装备检查。

目前，矿山人员安全装备检查主要依赖人工完成，存在着人工耗费大、效率低、容易出现漏检和误检等问题[1-2]。

因此，笔者基于射频识别（RFID）技术，设计了矿山人员安全装备检查系统。

系统通过使用RFID技术识别安全装备上的电子标签来实现安全装备的自动检查，以提高检查效率和准确率，降低人工成本，保障矿山安全生产，减少事故发生，降低事故损害。

3620099基于的煤矿人员安全系统设计RFID 刘芸兰陕西现代建筑设计研究院，西安，710000【摘要】【关键词】R FID 是一项新兴的利用射频通信技术实现的非接触式自动识别技术，设计采用NXP 公司的SL R C 400射频基站芯片，结合ATmega64微控制器、特制天线以及MAX485总线构成煤矿人员安全系统，并给出了系统软硬件设计方案。

经测试，系统响应快速，运行稳定可靠。

R S485总线S L R C400射频识别一、引言射频识别技术RFID （Radio Frequency Identification Technology ）是一项新兴的利用射频通信技术实现的非接触式自动识别技术，它通过空间电磁波的耦合或传播来进行通信，以达到自动识别目标对象并获取标识对象相关信息的目的。

其基本的工作流程是将射频标签安装在被识别对象上，当被识别对象进入读写器的识读范围时，标签向读写器发送自身UID 号，读写器接收信息并进行解码，传输给后台计算机处理，完成相应的信息处理过程。

RFID 技术可实现多目标识别和运动目标识别，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，可应用在在门禁管理、身份证明、考勤、仓储、物流等领域。

当前我国煤矿安全生产形势严峻，煤矿安全重特大事故频发，煤矿如何做到预防重大事故发生一直是人们关注的热点。

本设计采用SL RC400射频基站芯片结合M AX485总线构成煤矿人员安全系统来监控煤矿工作人员安全。

系统由井上监控主机、接口板以及井下各监控分站组成。

为井下所有工作人员装备射频标签，当井下工作人员经过各监控分站的监测点时，SL [1][2][3]RC400读写器识别射频标签并将射频标签UID 号和位置信息通过M AX485总线传输给接口板，接口板实现R S485到R S232信号转换和隔离，接口板输出的标准RS232信号经计算机串口传输至井上监控中心主机进行处理，若发生事故，可快速查询被困人员数量和位置信息，以便及时采取救援措施，从而把伤亡降至最低。

摘要无线射频识别技术是从二十世纪末迅速崛起的一项通过无线射频信号进行非接触式双向数据通信的自动识别技术。

它是利用射频信号收发的空间耦合原理和无线传输的特性，自动识别静止或移动的目标对象并获取相关信息数据的无线通信技术。

因其识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，且不局限于视线,识别距离远，传输速率快，同时具有难以伪造和智能性较高等优点而得到社会各领域的广泛使用。

随着科技的不断进步，无线射频识别技术得到了极快的发展，产品种类日益丰富，应用也越来越广泛，已涉及到人们日常生活的各个方面。

而手持终端也应运而生，它让人们不再局限于固定的地点，可以随时随地的进行数据的记录和传输。

而随着该领域科技的不断发展，手持终端不再像以前一样因为电路的繁多而显得庞大。

如今手持终端的大部分电路都可以集成在一块小小的芯片当中，使得手持终端变得小型化携带方便，并且功能还更加的多样。

论文在查阅了大量文献及网络资料的基础上，详细的分析了RFID手持终端的工作原理。

经过详细的比对与挑选，最终确定了硬件芯片的挑选。

并且给出了整个硬件系统的结构图框图，然后根据结构图设计并完善如RFID模块的收发电路，主控芯片的显示电键盘电路、通信接口等外围电路。

关键词：超高频射频识别技术；手持终端；单片机；射频芯片AbstractRadio frequency identification technology is from the end of twentieth Century the rapid rise of a radio frequency signal through the non-contact automatic identification technology bidirectional data communication. It is characteristic of spatial coupling principle and wireless transmission by radio frequency signal receiving and transmitting, automatic recognition of stationary or moving targets and obtain relevant information and data wireless communication technology.Identify the work without human intervention, it can work in various environments, the system is not limited to line-of-sight, long identification distance, faster transmission rate, at the same time is difficult to forge and intelligence of the advantages of widely used in all areas of society.With the progress of science and technology, radio frequency identification technology has been rapid development, product types is becoming richer, and more extensive application, has been involved in all aspects of daily life. While the handheld terminal also emerge as the times require, it makes people no longer limited to fixed locations, can whenever and wherever possible the data recording and transmission.Along with the development of the field of science and technology, the handheld terminal is no longer the same as before because the circuit many and look big.Based on lots of literatures and network, a detailed analysis of the working principle of the RFID handheld terminal. After detailed comparison and selection, and ultimately determine the hardware chip select. And the whole hardware system structure frame chart is given, then according to the structure design and perfect as the transceiver circuit of RFID module, display electric keyboard circuit, communication interface circuit of the main control chip.Key Word：UHF RFID;Handheld Terminal;ARM;Radio frequency chip目录摘要ABSTRACT第一章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 RFID的应用和发展 (2)1.3.1 RFID的应用领域 (2)1.3.2 RFID的发展趋势 (3)1.4 研究的主要内容 (4)第二章系统总体设计 (5)2.1 系统结构 (5)2.2 硬件的结构 (5)2.3 主控模块硬件选型 (6)2.3.1 LPC1765微控制器简介 (6)2.3.2 LPC1765的引脚信号 (8)2.4 RFID模块的硬件选型 (10)2.4.1基带芯片AT91SAM7S256简介 (10)2.4.2 AT91SAM7S256引脚信号 (12)2.4.3 INDY R500射频芯片简介 (14)2.4.4 INDY R500引脚信号 (14)第三章主控模块电路设计 (17)3.1 电源电路 (17)3.2 复位和调试电路 (17)3.3 时钟电路 (18)3.4 串行通信接口电路 (19)3.5 键盘电路 (21)3.6 显示电路 (21)第四章RFID射频模块电路设计 (22)4.1 RFID原理 (22)4.2 RFID电路设计 (22)4.2.1射频前端电路 (23)4.2.2数字基带电路 (23)第五章总结与展望 (24)5.1 总结 (24)5.2 展望 (24)参考文献 (25)致谢 (27)浙江理工大学科技与艺术学院本科毕业设计（论文）第一章绪论1.1 课题背景及意义随着社会经济和科学技术的迅速发展，很多新兴的技术开始应用到我们的生活中，RFID就是其中之一。