亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        煤礦井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

        2021-09-26 02:51:26牛妍齊
        煤炭與化工 2021年8期
        關(guān)鍵詞:讀卡器上位總線

        牛妍齊

        (潞安化工蒲縣伊田煤業(yè)有限公司,山西 臨汾 041200)

        1 概 況

        我國煤炭掘進(jìn)環(huán)境惡劣,為了降低事故出現(xiàn)時(shí)的人員損傷,除了提高井下人員安全意識(shí)、規(guī)范安全作業(yè)、加強(qiáng)煤炭井下作業(yè)人員的管理等措施之外,也需借助現(xiàn)代化技術(shù)手段實(shí)時(shí)跟蹤井下工作人員的具體位置,當(dāng)煤炭工作面發(fā)生事故時(shí),能夠及時(shí)通知井下工作人員逃生,便于開展救援工作。因此,針對(duì)伊田煤業(yè)井下人員定位系統(tǒng)的需求,開展人員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究工作具有重要意義。

        伊田煤業(yè)井下人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是提高工作人員調(diào)度的時(shí)效性,使調(diào)度中心能夠快速準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)井下作業(yè)人員的位置,通過集控中心發(fā)出的調(diào)度指令指導(dǎo)井下作業(yè)人員及時(shí)到達(dá)指定位置工作;實(shí)現(xiàn)井下作業(yè)人員的緊急呼叫,當(dāng)煤礦井下工作面發(fā)生緊急情況時(shí),井下作業(yè)人員可以發(fā)出報(bào)警信號(hào),傳輸至地面監(jiān)控中心告知監(jiān)控人員,同樣當(dāng)井上監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)井下存在安全隱患或者出現(xiàn)禁區(qū)進(jìn)人時(shí),可以通過定位系統(tǒng)發(fā)出警告信息。

        2 定位系統(tǒng)方案

        依據(jù)伊田煤業(yè)實(shí)際情況,人員定位系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)如圖1 所示。由圖1 可以看出,人員定位系統(tǒng)包括人員識(shí)別卡、子讀卡器、主讀卡器以及上位機(jī)等部分,其中子讀卡器為煤礦井下工作面內(nèi)部布置的監(jiān)測點(diǎn);主讀卡器作為采集數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān);上位機(jī)是定位系統(tǒng)的重要組成部分,實(shí)時(shí)顯示井下作業(yè)人員的位置關(guān)系。人員識(shí)別卡與子讀卡器之間的無線通信網(wǎng)絡(luò)采用了433 MHz 的無線傳感技術(shù),為了保證數(shù)據(jù)通信的可靠性,子讀卡器與主讀卡器之后的數(shù)據(jù)通信使用了工業(yè)CAN 總線,主讀卡器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互使用的是TCP/IP 協(xié)議。

        3 定位系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

        3.1 主讀卡器功能

        主讀卡器在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的主要功能包括:一是數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),用于數(shù)據(jù)信息的傳輸、總線協(xié)議的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的解析與組包等工作;二是數(shù)據(jù)信息的緩存,用于脫機(jī)狀態(tài)下主讀卡器與上位機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)的緩存,待其重新聯(lián)機(jī)后上傳歷史數(shù)據(jù),設(shè)置的緩存數(shù)據(jù)時(shí)間為7 d。

        3.2 子讀卡器功能

        子讀卡器工作過程中的主要功能是數(shù)據(jù)中繼,即完成與主讀卡器和識(shí)別卡的通信,還負(fù)責(zé)CAN總線與無線鏈路的數(shù)據(jù)中繼。子讀卡器運(yùn)行時(shí)的主要任務(wù)是監(jiān)聽識(shí)別卡信息和主讀卡器的指令信息,在讀取得到識(shí)別卡的信息數(shù)據(jù)后,進(jìn)行信息的識(shí)別與處理,經(jīng)CAN 總線傳輸至主讀卡器;當(dāng)子讀卡器接收到主讀卡器的指令信息時(shí),立即下發(fā)至目標(biāo)識(shí)別卡直到收到已接收信息為止。

        3.3 人員識(shí)別卡功能

        人員識(shí)別卡的功能是向子讀卡器發(fā)送識(shí)別卡的ID 信息、電池電量等數(shù)據(jù)信息,當(dāng)井下作業(yè)人員遇到危險(xiǎn)情況時(shí),可以立即觸動(dòng)識(shí)別卡中的報(bào)警按鈕,發(fā)出報(bào)警信息。識(shí)別卡還可以接收子讀卡器發(fā)出的呼叫信號(hào),信號(hào)形式為亮燈或者蜂鳴等,告警亮燈次數(shù)設(shè)置為100 次,蜂鳴器發(fā)出聲響10 次。

        4 人員定位系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

        4.1 主讀卡器工作流程

        主讀卡器數(shù)據(jù)通信協(xié)議使用的是TCP/P 通訊協(xié)議,實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)、子讀卡器等部件的通信,主讀卡器向上位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息主要包括定位信息、電源信息和報(bào)警信息。定位信息處理涉及井下作業(yè)人員的行為、移動(dòng)等動(dòng)作的辨識(shí),之后將定位信息上報(bào),包括時(shí)間、識(shí)別卡編號(hào)、動(dòng)作、預(yù)警等信息。電源信息包括電量、場強(qiáng)等信息,電源信息采集周期可以由用戶通過遠(yuǎn)程進(jìn)行設(shè)置。報(bào)警信息主要是指聲光告警,通過一個(gè)DO 口進(jìn)行傳輸,由上位機(jī)的指令進(jìn)行控制。

        4.2 子讀卡器工作流程

        各子讀卡器以樹型結(jié)構(gòu)接入主讀卡器。子讀卡器與主讀卡器之間的通信協(xié)議使用的是CAN 總線,編制了對(duì)應(yīng)的Z- WMCP 數(shù)據(jù)通信協(xié)議與識(shí)別卡進(jìn)行通信。子讀卡器識(shí)別獲取識(shí)別卡的信息,如涉及人員定位信息、報(bào)警信息等,之后對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行預(yù)處理,將處理后的數(shù)據(jù)通過CAN 總線上報(bào)主讀卡器。

        4.3 人員識(shí)別卡工作流程

        人員識(shí)別卡要求每人佩戴1 支,且該識(shí)別卡卡號(hào)與作業(yè)人員一一對(duì)應(yīng),達(dá)到采集數(shù)據(jù)與作業(yè)人員身份的識(shí)別的目的。為了提高識(shí)別卡的電能利用率,將其設(shè)計(jì)為2 種模式,即工作模式和休眠模式。工作時(shí)電源正常供電,非工作時(shí)進(jìn)入休眠模式,耗電量極低。因此,井下作業(yè)人員應(yīng)用識(shí)別卡之前需要喚醒,使其進(jìn)入工作模式,井下作業(yè)人員離開礦井之后啟動(dòng)識(shí)別卡的休眠操作。休眠狀態(tài)下的識(shí)別卡能夠采用無線通信方式完成運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置。識(shí)別卡軟件運(yùn)行流程如圖2 所示。

        圖2 識(shí)別卡軟件運(yùn)行流程Fig. 2 Running process of identification card software

        5 關(guān)鍵件選型設(shè)計(jì)

        5.1 主讀卡器

        定位系統(tǒng)主讀卡器型號(hào)為STM32F107,內(nèi)部集成了多種標(biāo)準(zhǔn)接口,具有很好的兼容性。微控制器外部設(shè)備涉及定時(shí)器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、各種信號(hào)接口等,其中最明顯配置是全速USB(OTG) 接口和CAN2.0 接口,滿足其應(yīng)用于煤礦井下復(fù)雜環(huán)境中的條件,能夠保證信號(hào)的無線傳輸與較強(qiáng)的抗干擾性能。主讀卡器的硬件結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

        圖3 主讀卡器硬件結(jié)構(gòu)Fig. 3 Hardware structure of the main card reader

        5.2 子讀卡器

        子讀卡器硬件結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

        圖4 子讀卡器硬件結(jié)構(gòu)Fig. 4 Hardware structure of the child card reader

        子讀卡器選擇型號(hào)為CC430F5137 的微處理器,內(nèi)部配置了射頻收發(fā)器內(nèi)核,集成了微控制器內(nèi)核、外部設(shè)備、軟件、射頻發(fā)射器等器件,具有很高的功能集中性。子讀卡器配置了32 kB 的可編程閃存,RAM 的內(nèi)存大小為4 kB,同時(shí),其內(nèi)部還有2 個(gè)16 位的控制器,1 個(gè)128 位AES 安全加速器,還有各種驅(qū)動(dòng)器及約30 個(gè)接線引腳,具有很好的可擴(kuò)展性能。

        6 結(jié) 語

        基于伊田煤業(yè)井下人員定位系統(tǒng)的需求,開展了井下人員定位系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和關(guān)鍵硬件選型等工作,完成了井下人員定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。為了驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性和實(shí)用性,對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行,跟蹤記錄運(yùn)行情況。結(jié)果表明,井下人員定位系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,實(shí)現(xiàn)了井下工作人員實(shí)時(shí)定位功能。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,井下人員定位系統(tǒng)應(yīng)用后,井下作業(yè)人員的工作效率提高了近8%,發(fā)生事故的概率降低了近10%,保證了井下作業(yè)人員和設(shè)備的安全,提高了煤炭的產(chǎn)量,預(yù)計(jì)為煤炭企業(yè)新增經(jīng)濟(jì)效益近80 萬/a,取得了很好的應(yīng)用效果。

        猜你喜歡
        讀卡器上位總線
        與淘汰命運(yùn)抗?fàn)帯】炊P記本的讀卡器
        基于PCI Express總線的xHC與FPGA的直接通信
        機(jī)載飛控1553B總線轉(zhuǎn)以太網(wǎng)總線設(shè)計(jì)
        特斯拉 風(fēng)云之老阿姨上位
        車迷(2018年12期)2018-07-26 00:42:22
        基于EMV非接通信規(guī)范的非接觸讀卡器設(shè)計(jì)
        為二維碼識(shí)別的獻(xiàn)禮之作——評(píng)測平治二維碼門禁讀卡器
        “三扶”齊上位 決戰(zhàn)必打贏
        基于ZigBee和VC上位機(jī)的教室智能監(jiān)測管理系統(tǒng)
        MATLAB實(shí)現(xiàn)組態(tài)王中TCP/IP讀卡器監(jiān)控方法
        以新思路促推現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上位
        综合无码一区二区三区四区五区 | 国产成年女人特黄特色毛片免| 欧美日韩国产免费一区二区三区欧美日韩| 中国精品久久久久国产| 91精品国产九色综合久久香蕉| 久久精品国产99国产精偷| 亚洲精品久久国产高清情趣图文 | 236宅宅理论片免费 | 亚洲av福利天堂一区二区三| 无码午夜成人1000部免费视频| 亚洲Va中文字幕久久无码一区 | 男女av一区二区三区| 亚洲中文字幕久久精品无码喷水| caoporen国产91在线| 一区二区三区人妻在线| 曰韩少妇内射免费播放| 国产免费丝袜调教视频| 日韩一区二区不卡av| 国产美女高潮流白浆视频| 在办公室被c到呻吟的动态图| 亚洲gv白嫩小受在线观看| 久久精品国产精品亚洲艾| 亚洲中文字幕日韩综合| 国产av麻豆mag剧集| 麻豆AV免费网站| 亚洲精品综合久久中文字幕| 久久人人爽av亚洲精品| 国产精品天天狠天天看| 美女被射视频在线观看91| 青青草在线这里只有精品| 被黑人猛躁10次高潮视频| 国产精品18久久久久网站| 久久精品蜜桃美女av | 天堂а√在线中文在线新版| 国产精品久久中文字幕第一页| 国产91在线播放九色快色| 国产av无码专区亚洲avjulia| 久久久精品久久波多野结衣av| 黄色国产一区在线观看| 精品亚洲一区二区三区四区五区| 中国a级毛片免费观看|