基于RFID/Wi-Fi技术的矿井机车监控与管理方案分析

　　现有的机车监控与管理系统仍存在着一些问题：有线通信使用电缆较多，系统安装、维护工作量大。工作人员需定点才能报告机车位置使地面调度人员不能实时准确判断机车位置;管理效率较低，不能对机车和工作人员的作业进行系统的管理。

　　提出基于RFID/Wi-Fi技术的矿井机车监控与管理系统。射频识别技术具有高通讯速率、较强的抗于扰能力、保密性强、远距离和高速移动物体识别等技术优势，使得它能够适应井下复杂、恶劣的作业环境。利用WIFI无线局域网进行数据传输，节省电缆，减少了线路安装和维护工作量。管理中心数据库对信息进行分析统计，实现机车和T作人员的作业管理，提高了井下机车运输管理效率。

　　1 煤矿机车管理系统原理

　　1.1 RFID技术

　　RFlD无线射频识别是一种非接触式的自动识别射频技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预。RND系统主要南阅读器、天线和标签组成。其中阅读器主要读取电子标签信息;天线负责在标签和阅读器间传递射频信号;标签是由耦合元件及芯片组成，每个RFID标签具有唯一的电子编码，附着在物体标识目标对象。RFID的主要特点有：

　　(1)RFID技术实现了对标签的快速扫描和元屏障阅读。它的读写范围以达到360°，读写距离可以达到几十米，可识别高速运动物体电子标签，并且在中间隔有物体的情况下也能对其进行渎取。

　　(2)RFID标签承载的是电子式信息，不仅提高了标签的抗污染和抗破坏的能力，还大大增加r数据的记忆容量，并且可写入式芯片可多次写入数据，可根据需要改变电子芯片中的信息。

　　针对矿井运输井下环境恶劣、障碍多的特点，矿井机车监控与管理系统运用RND的远距离射频识别技术，准确实时记录机车和运输工作人员T作信息，返回到地面管理中心，使调度人员能了解井下机车运输的动态。

　　1.2 Wi-Fi技术

　　wi-Fi(Wirelessviaii忉又称为802.1ib标准，使用2.4GHz直接序列扩频，最大传输速率为54bit/s，并可根据信号强弱把传输速率调整为5.5bit/s、2bit/s及lbit/s。在2.4GHz及5GHz频段上免许可。其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305m，方便与现有的有线以太网络整合，组嘲的成本更低。组网系统主要包括无线站点、AP节点及网络服务器，站点和节点问可以实现级联连接或组建局域网，站点可以实现Hub的所有功能。

　　在矿井机车监控与管理系统中，以WIFI无线网络和TCP/IP协议为基本架构，以矿井工业以太环网为整个系统的传输平台，形成有线主干与尢线终端相结合的方式，覆盖矿井轨道区域。利用WIFI网络技术所具有的传输速率高、接入时间短、无线传输等技术优点，能够为车辆RFID数据提供实时传输，快速建立连接，无建链时延。

　　2 系统原理

　　2.1 系统实现

　　系统由车载/RFID标签、阅读器、WIFI网络模块、工业以太网和管理数据库系统组成，如图1所示。

　　基于RFID/Wi-Fi技术的矿井机车监控与管理系统

图1 矿井机车监控与管理系统原理图