प्रासंगिक आंकड़ों के अनुसार, कोयला खदानों में सुरक्षा दुर्घटनाओं के कारण होने वाली हताहतों की संख्या देश में सुरक्षा दुर्घटनाओं में सबसे आगे है।

खदान के नीचे सुरंगें जटिल हैं और बचाव कार्य करने में कई कठिनाइयां आती हैं। वहीं, कोयला खदानों में भूमिगत कर्मियों का प्रबंधन जमीन पर प्रबंधन से अलग है। एक ओर, भूमिगत कर्मियों की स्थिति सुरंग द्वारा सीमित है, इसलिए कई कर्मियों की स्थिति प्रौद्योगिकियों को महसूस नहीं किया जा सकता है; दूसरी ओर, भूमिगत कार्मिक स्थिति प्रौद्योगिकी को उच्च हस्तक्षेप-रोधी की आवश्यकता होती है। . जब किसी कोयला खदान में भूमिगत दुर्घटना होती है, तो सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली खोज और बचाव विधि इन्फ्रारेड डिटेक्टर होती है। इन्फ्रारेड डिटेक्टरों का उपयोग करने का सिद्धांत स्थिति और बचाव के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए मानव शरीर द्वारा उत्सर्जित इन्फ्रारेड विकिरण का पता लगाना है। हालाँकि, कोयला खदानों में सुरक्षा उपायों की कमी के कारण, गैस की उपस्थिति के कारण अवरक्त प्रसार कमजोर हो जाएगा, और यह भूमिगत अन्य अवरक्त ताप स्रोतों के हस्तक्षेप के प्रति भी संवेदनशील है, जिससे यह वास्तविक उपयोग में कम कुशल हो जाएगा। इन्फ्रारेड डिटेक्टरों के अलावा, जीवन डिटेक्टरों का भी आमतौर पर उपयोग किया जाता है। वे लोगों का पता लगाने के लिए मुख्य रूप से मानव हृदय द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रा-लो फ़्रीक्वेंसी तरंगों का पता लगाते हैं। माइक्रोवेव में मजबूत भेदन क्षमता होती है, लेकिन वे कमजोर दिल की धड़कन वाले कुछ लोगों का भी पता लगा सकते हैं। कुछ समस्याएं। इस स्थिति में, भूमिगत कोयला खदान कर्मियों के लिए वास्तविक समय की स्थिति जानने में सक्षम एक उपकरण विकसित किया गया है। इसका उपयोग कर्मियों के दैनिक प्रबंधन को हल करने और सामान्य कार्य के दौरान श्रम दक्षता में सुधार के लिए किया जा सकता है; जब कोई दुर्घटना होती है, तो इस उपकरण का उपयोग फंसे हुए कर्मियों का तुरंत पता लगाने के लिए किया जा सकता है। यह लेख आरएफआईडी तकनीक पर आधारित भूमिगत कर्मियों के लिए एक लोकेटिंग डिवाइस का प्रस्ताव करता है, जिसे इसके बाद आरएफआईडी बचाव लोकेटिंग डिवाइस के रूप में जाना जाता है। यह उपकरण पहना जा सकता है और आकार में छोटा है, और भूमिगत बचाव कार्य के एक आवश्यक घटक के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

1

समग्र सिस्टम डिज़ाइन

1.1

डिज़ाइन आवश्यकताओं का विश्लेषण

आरएफआईडी बचाव पोजिशनिंग डिवाइस को डिजाइन करने से पहले, भूमिगत कोयला खदान कर्मियों की पोजिशनिंग आवश्यकताओं और तकनीकी विशेषताओं का विश्लेषण करना आवश्यक है।

अंत में, एक विस्तृत सिस्टम डिज़ाइन बनाया जा सकता है। विस्तृत विश्लेषण के बाद, 3 आवश्यकताओं को पूरा किया जाना चाहिए:

(1) अपनी स्वयं की बिजली आपूर्ति के साथ आता है और इसमें लंबे समय तक काम करने का समय होता है

भूमिगत को ध्यान में रखते हुए

सामान्य कार्य में कर्मियों के काम करने की अवधि और बचाव कार्यों की समयबद्धता

प्रदर्शन, इसलिए सिस्टम 48 घंटे से अधिक समय तक काम करने में सक्षम होना चाहिए;

सार: जटिल भूमिगत वातावरण और इन्फ्रारेड डिटेक्शन और जीवन डिटेक्शन उपकरणों के अनुप्रयोग के कारण, कोयला खदानों में सुरक्षा बचाव कई समस्याओं का विषय है।

सीमा, कोयला खदान बचाव के लिए भूमिगत कार्मिक पोजिशनिंग डिवाइस का विकास बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आरएफआईडी प्रौद्योगिकी पर आधारित एक विधि प्रस्तावित की

कोयला खदान भूमिगत पोजिशनिंग सिस्टम की जरूरतों के विश्लेषण के आधार पर, सिस्टम के भेजने वाले मॉड्यूल और प्राप्त करने वाले मॉड्यूल थे

डिज़ाइन प्रस्तावित किया गया था, एक कम-शक्ति सिस्टम डिज़ाइन विधि प्रस्तावित की गई थी, आरएफआईडी कर्मियों की पोजिशनिंग तकनीक में आरएसएसआई पोजिशनिंग एल्गोरिदम और केडब्ल्यूडब्ल्यूएन एल्गोरिदम की व्याख्या की गई थी, और भूमिगत कर्मियों का पता लगाने के लिए एक हाइब्रिड एल्गोरिदम प्रस्तावित किया गया था। एक सिमुलेशन वातावरण बनाया और सिम्युलेटेड किया गया, और K मान बदल दिया गया। जब K=4, कर्मियों की स्थिति के लिए त्रुटि मान सबसे छोटा होता है, और सिस्टम कोयला खदानों में भूमिगत बचाव स्थिति की जरूरतों को पूरा कर सकता है।

(2) उच्च विश्वसनीयता और हस्तक्षेप-विरोधी। कठोर भूमिगत वातावरण, उच्च आर्द्रता और दुर्घटना के दौरान और बाद में हस्तक्षेप के कई स्रोतों के कारण

आरएफआईडी बचाव पोजिशनिंग डिवाइस में उच्च स्तर की विश्वसनीयता और हस्तक्षेप-विरोधी होना आवश्यक है;

(3) उपयोगकर्ता जानकारी संग्रहीत करें और बहु-उपयोगकर्ता प्रबंधन का समर्थन करें। बड़ी कोयला खदानों में आम तौर पर 100 से अधिक भूमिगत कर्मचारी होते हैं। डिज़ाइन पर विचार कर रहे हैं

एक मार्जिन बचा है, इसलिए आरएफआईडी बचाव पोजिशनिंग डिवाइस को उपयोगकर्ता की जानकारी संग्रहीत करने और 150 लोगों के लिए उपयोगकर्ता प्रबंधन कार्यों का समर्थन करने में सक्षम होना चाहिए।

1.2

समग्र सिस्टम डिज़ाइन

आरएफआईडी तकनीक एक अपेक्षाकृत परिपक्व वायरलेस रेडियो फ्रीक्वेंसी संचार तकनीक है, जिसे मुख्य रूप से अंतरिक्ष में रेडियो फ्रीक्वेंसी संकेतों की युग्मन घटना के माध्यम से महसूस किया जाता है।

सूचना का प्रसारण. आरएफआईडी तकनीक का व्यापक रूप से उत्पाद टैग पहचान और इलेक्ट्रॉनिक चोरी-रोधी जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। पोजिशनिंग सिस्टम में जानवरों और कारों को चिन्हित किया जा सकता है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में पालतू जानवरों का अंकन, चिकित्सा अपशिष्ट प्रबंधन आदि शामिल हैं।

आरएफआईडी तकनीक पर आधारित रेस्क्यू पोजिशनिंग डिवाइस का समग्र डिजाइन दो भागों में बांटा गया है। एक भाग भूमिगत कर्मियों के शरीर पर पहना जाने वाला ट्रांसमीटर है।

यूनिट मॉड्यूल का दूसरा भाग सिग्नल प्राप्त करने के लिए प्राप्तकर्ता मॉड्यूल है।

(1) यूनिट मॉड्यूल लॉन्च करें

ट्रांसमीटर यूनिट मॉड्यूल डिज़ाइन का समग्र ब्लॉक आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है। चित्र 1 आरएफआईडी पर आधारित ट्रांसमिटिंग यूनिट का मॉड्यूल आरेख

आरएफआईडी ट्रांसमिटिंग यूनिट मॉड्यूल डिजाइन में एसटीसी माइक्रोकंट्रोलर, बटन, टैग सूचना प्री-स्टोरेज, एसपीआई इंटरफ़ेस, रेडियो फ्रीक्वेंसी सूचना भेजने वाला मॉड्यूल और पावर मॉड्यूल आदि शामिल हैं।

①STC माइक्रोकंट्रोलर माइक्रोकंट्रोलर मुख्य नियंत्रण इकाई है। यह क्रियान्वित करता है

रीसेट बटन और फ़ंक्शन बटन इनपुट का पता लगाना अब लागू किया गया है, और इसका एहसास भी होता है

टैग जानकारी का पूर्व-भंडारण। एमएसपी430एफ413 माइक्रोकंट्रोलर, कोर का चयन करें

आपूर्ति वोल्टेज 3.3 V है;

②बटन

बचाव पोजीशनिंग फ़ंक्शन को साकार करने में बटन एक महत्वपूर्ण कारक है।

रीसेट बटन और फ़ंक्शन बटन सहित तत्व, रीसेट बटन सहायता प्रणाली में शामिल हैं

असामान्य रूप से काम करने पर प्रारंभिक स्थिति को बहाल किया जा सकता है, और फ़ंक्शन बटन हो सकता है

दबाने पर संकट संकेत भेजता है;

③लेबल जानकारी का पूर्व-भंडारण। यह फ़ंक्शन अग्रिम रूप से भूमिगत आँकड़ों का उपयोग करता है।

कर्मचारी से संबंधित जानकारी, आयु, लिंग, ऊँचाई, और क्या अंतर्निहित बीमारियाँ हैं

आदि, इस जानकारी को बाइनरी जानकारी में परिवर्तित करें और इसे FLASH में संग्रहीत करें

, 128 एमबी की क्षमता वाला K9F1G08U0 चुनें। ज़रूरत में

सूचना भेजते समय, एसटीसी माइक्रोकंट्रोलर पहले चरण को फ्लैश में पढ़ता है।

सूचना, और अंततः सूचना रेडियो फ्रीक्वेंसी सूचना भेजने वाले मॉड्यूल के माध्यम से भेजी जाती है;

④एसपीआई इंटरफ़ेस

एसपीआई इंटरफ़ेस एक माइक्रोकंट्रोलर और रेडियो फ्रीक्वेंसी सूचना प्रसारण है

मॉड्यूल के बीच संचार इंटरफ़ेस भेजें;

⑤आरएफ सूचना भेजने वाला मॉड्यूल

एसटीसी माइक्रोकंट्रोलर एसपीआई के बाद से

संचार सिग्नल वोल्टेज अंतिम प्रेषित सिग्नल से मेल नहीं खाता है, इसलिए

संश्लेषण के लिए आवश्यक आवृत्ति का एहसास करना और सिग्नल को मॉड्यूलेट और डिमोड्यूलेट करना आवश्यक है,

अंत में, सिग्नल को प्रवर्धित किया जाता है और भेजा जाता है;

⑥पावर मॉड्यूल पावर मॉड्यूल का संकेतक भूमिगत बचाव सुनिश्चित करना है

सॉफ्टवेयर में सिग्नल ट्रांसमिटिंग यूनिट मॉड्यूल के अलावा प्रमुख कारक

पावर प्रबंधन के अलावा, पावर मॉड्यूल को भी स्वतंत्र रूप से डिजाइन करने की आवश्यकता है

समग्र बिजली आपूर्ति वोल्टेज स्थिर है और निरंतर कार्य समय 48 घंटे से अधिक है।

(2) मॉड्यूल डिज़ाइन प्राप्त करना

प्राप्तकर्ता मॉड्यूल अभी भी मुख्य नियंत्रण के रूप में एसटीसी माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करता है

यूनिट, टैग जानकारी मॉड्यूलेशन और डिमोड्यूलेशन के बाद RS232 संचार के माध्यम से भेजी जाती है।

इसे एसटीसी माइक्रोकंट्रोलर को भेजें। एसटीसी माइक्रोकंट्रोलर आरएफआईडी टैग जानकारी संग्रहीत करता है।

फ्लैश पर स्टोर करें, एलसीडी का उपयोग करने के लिए बाहरी बटन कमांड के पारित होने की प्रतीक्षा करें

माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संसाधित उपयोगकर्ता टैग जानकारी प्रदर्शित होती है, और पावर मॉड्यूल

ब्लॉक पूरे प्राप्त मॉड्यूल की बिजली आपूर्ति के लिए जिम्मेदार है। आरएफआईडी आधारित रसीद

मेटा-मॉड्यूल चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्र 2 आरएफआईडी-आधारित प्राप्त इकाई मॉड्यूल आरेख

2

कम बिजली की खपत डिजाइन और कर्मियों की स्थिति का कार्यान्वयन

2.1

सिस्टम कम बिजली की खपत डिजाइन

आरएफआईडी-आधारित ट्रांसमीटर यूनिट मॉड्यूल में बिजली आपूर्ति मॉड्यूल

निश्चित है, इसलिए यह सुनिश्चित करने के लिए कि सिस्टम लंबे समय तक स्थिर रूप से काम कर सके

संचालन के लिए, सिस्टम को कम बिजली खपत के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। सिस्टम कम बिजली की खपत

डिज़ाइन में हार्डवेयर डिज़ाइन और सॉफ़्टवेयर डिज़ाइन शामिल हैं, जिनमें विशेष रूप से 2 शामिल हैं

पहलू:

(1) कोर नियंत्रक का चयन

इस डिज़ाइन में चुना गया कोर

नियंत्रक एमएसपी430एफ413 है, जिसमें कई कम-पावर मोड हो सकते हैं

सिस्टम के दीर्घकालिक कार्य को पूरा करें. 2.2 वी आपूर्ति के साथ,

एमएसपी430एफ413 स्टैंडबाय मोड, शटडाउन मोड में वर्तमान 0.5 μA

(रैम रिटेंशन) करंट 0.1 μA है, अल्ट्रा-लो पावर रन मोड करंट

प्रवाह 230 μA है. इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, ट्रांसमिटिंग यूनिट मॉड्यूल है

सामान्य ऑपरेशन के दौरान बिजली बहुत कम होती है;

(2) सॉफ्टवेयर डिजाइन यह महसूस करने के लिए कि सिस्टम दीर्घकालिक हासिल कर सकता है

कुछ समय तक निरंतर संचालन, इसलिए सिस्टम अल्ट्रा-लो में प्रवेश करना शुरू कर देता है

बिजली की खपत ऑपरेटिंग मोड, सॉफ्टवेयर डिजाइन में अपनी स्वयं की घड़ी प्रणाली पर आधारित है

समय-समय पर, बाहरी बटन प्रविष्टि व्यवधान के बिना प्रवेश करें

स्टैंडबाय मोड, और डिज़ाइन किया गया सक्रिय वेक-अप बटन भूमिगत मदद कर सकता है

इसका उपयोग करते समय कार्मिक सिस्टम को तुरंत स्टैंडबाय स्थिति से कम पावर में डाल सकते हैं।

उपभोग कार्य मोड. यह न केवल भूमिगत बचाव की जरूरतों को पूरा करता है, बल्कि

यह सिस्टम के लिए अतिरिक्त कार्य जारी रखने के लिए परिस्थितियाँ भी बनाता है।