[发明专利]一种基于RFID的矿工定位系统

说明书

技术领域

本发明属于井下定位技术领域，具体涉及一种基于RFID的矿工定位系统。

背景技术

RFID即无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。将RFID技术应用于生产环境恶劣、作业条件差的煤矿开采行业，亦具有重大意义。

煤矿开采作为安全事故频发的重工业，对安全监督管理系统的要求很高。利用RFID定位系统，对井下人员进行实时定位监督，将在很大程度上加强井下作业的安全保障。

一方面，煤矿长期以来一直作为我国主体能源，在我国一次性能源生产和消费构成中均占2/3以上，在未来相当长的时期内，以煤矿为主的能源供应格局难以改变。另一方面，也正因为煤矿工业的巨大需求与迅速发展，导致了在运行过程中产生的一系列生产安全问题，由煤矿安全事故造成的人员伤亡和财产损失严重。

目前，在我国一些较大的国有煤矿，是以给每位矿工分发带有GPS功能的手机或在井下巷道铺设通讯电缆实现人员定位目的的，但是这些技术具有相当的局限性：首先，GPS手机耗电量大，手机电池即使在充满电的情况下，也仅能维持正常工作数小时，在发生矿难之后不能保证搜救的长期有效；其次，GPS系统成本高，但精度低，不利于在中小型煤矿中推广，而且手机体积相对较大，不利于在工作中携带。另外，至于铺设电缆，大型煤矿铺设一段长距离电缆的费用高达几十万元，同时在一些复杂地形区铺设电缆十分困难，灵活性也相对较低，而且发生矿难时电缆一旦折断，矿难中心区的通信系统将难以维系。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种基于RFID的矿工定位系统，具有功耗低节能安全，成本低、鲁棒性好和定位准确的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于RFID的矿工定位系统，包括有RFID射频识别系统，RFID射频识别系统通过无线传输线路与地面控制器相连。

所述的RFID射频识别系统包括有设置在矿井下相应区域的RFID读卡器与设在井下人员所带帽子上的RFID标签组成。

所述的RFID射频识别系统通过网络与地面控制器相连。

本发明的有益效果：

第一，RFID电子标签和读卡器功耗都是比较低的，在电池供电情况下可以保证在相当长的时间里通信畅通；

第二，随着电子产品价格的降低和RFID技术的普及，基于RFID的矿工定位系统实现成本显著降低；

第三，在本设计中，RFID电子标签只需固化在矿工帽中即可，丝毫不影响矿工工作；

第四，在高噪声环境中可采用自适应噪声抵消技术对含噪信号进行处理，保证携带矿工信息的有用信号能够被地上控制系统正确接收，从而提高了系统的鲁棒性和准确性；

第五，可以有效地对矿工进行定位跟踪。

所以，若将RFID技术应用在煤矿安全监督领域，将对煤矿安全生产起到巨大的促进作用：通过在矿区，尤其是井下等恶劣工作环境中设置传输线路或网络和RFID读卡器，同时在每个矿工的帽子中固化一个射频卡，那么就可以通过地上的控制系统实时监测矿工位置，及井下各个工作区域的矿工人数，并可通过地上控制系统调出各个区域矿工的个人信息，从而对各个矿工在井下的分布情况有一个动态、全面的把握。这样在发生灾难或是需要紧急寻找某个矿工时，便可调出地上控制系统的相关定位信息，从而在很大程度上加快营救或搜索动作，从而提高了对井下员工的营救效率，进而提高了员工在灾难发生时的存活几率，降低了企业损失。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

图2为本发明RFID射频识别系统1的结构示意图。

图3为本发明矿工定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1、2，一种基于RFID的矿工定位系统，包括有RFID射频识别系统1，RFID射频识别系统1通过无线传输线路2与地面控制器3相连。

所述的RFID射频识别系统1包括有设置在矿井下相应区域的RFID读卡器4与设在井下人员所带帽子上的RFID标签5组成。