基于RFID技术的井下电子通信系统优化设计研究

1、    基于rfid技术的井下电子通信系统优化设计研究    摘 要：近些年，我国经济实现了快速发展，与此同时，对于矿产资源的需求也与日俱增，为保证下井工人的安全，井下电子通信系统也要随之完善和优化。本文通过对基于rfid技术的井下电子通信系统优化设计进行研究和分析，希望对提高井下电子通信水平，保证井下通信效果有所帮助。关键词：rfid技术;电子通信系统;井下引言：在新时期背景下，我国对于矿产资源需求量在不断增加，而矿产资源开采的主要方式为井下开采，为保证下井工人的人身安全，构建井下电子通信系统势在必行，但由于传统电子通信系统效果较差，且存在一些问题，因

2、此对基于rfid技术的井下电子通信系统优化设计进行研究，具有十分重要的意义。一、井下电子通信系统硬件优化设计（一）系统整体设计井下电子通信系统主要由以下几个模块组成：一是主站模块;二是从站模块;三是信号采集模块。其中采集模块具有存储器和采集器。该系统是在传统井下电子通信系统的基础上优化设计得到的，具体优化方向为信息管理方式，分布式是该系统管理信息的主要方式1。在井下电子通信系统之中，从站模块首先会对采集器采集的信息进行分布式管理，然后通过传输的方式，将信息送至主站进行统一且集中的管理，继而完成对系统的优化，井下工人的人身安全将得到保证。（二）主站模块的优化设计pfid技术是主站模块优化设计主要

3、利用的技术，利用该技术对主站模块进行优化，能快速获取井下信息命令，并通过数据传输的方式，将命令传输至从站模块。主站模块主要由两部分组成：一是平台;二是控制芯片。在应用pfid技术优化和设计主站过程中，首先需要选择控制芯片的中央处理器，安全性是选择处理器的主要标准。工作人员应选择四核以上的处理器，以强化控制芯片的性能，并且这类处理器的安全性较高，适应能力强。通过pfid技术的利用，能够对处理器进行锁步操作，这样一来，可以避免电子通信系统在运行中产生一些问题。（三）通信从站模块设计优化通信从站模块主要功能是根据主站模块的命令对井下作业进行管理，与此同时，该模块会驱动采集器，采集井下作业信息2。井下

4、电子通信系统的两侧是从站模块主要安装位置，方便模块对井下作业进行管理。从站模块在接到主站命令后，会驱动采集模块进行工作。通信主站与驱动模块是互相连接的，连接方式为并联，也就是说一个主站可以对多个驱动模块进行控制，井下电子通信的安全性也因此大大提升。通信从站模块内还包括定时装置，这个定时装置具备计算和储存功能，其中计算的主要对象为数据工作时间，得到计算结果后，利用储存功能将其储存于驱动平台之中。（四）信号采集模块信号采集模块由以下两部分组成：一是采集器;二是储存器。该模块会受到驱动平台的驱动，在接收驱动信号后，采集器会自动进入工作状态。采集器采集信息的主要信号为井下作业信号，并且该模块还能对所采

5、集的信息进行处理，以提高井下作业的效率和安全性。二、井下电子通信系统软件设计基于rfid技术优化设计井下电子通信系统软件，首先需要对井下作业信号在传输过程中的损耗函数进行设计，为准确计算损耗数值，我们可以将信号损耗设为pl，而信号输入功率为p1，信号平均输出功率为p2，列出以下函数公式：pl=p2/p1;这个公式代表着信号在传输过程中的损耗。信号传输评价损耗函数公式为：pl（d）=pl（d0）（d/d0）n，;在该函数式中，d代表信息数据录入和输出的时间差值;d0代表的标准时间差;n代表信号传输损耗参数;而pl（d0）是指井下作业信息在录入时的损耗值。通过对上述两个函数公式的计算，我们可以得到

6、信号传输损耗平均值：pl（d）=kdn，该式中k代表校对常数。工人在矿井下作业过程中，容易受到诸多因素的影响，在一定程度上加大了电子通信的难度，为消除这些不利影响，强化电子通信系统的效果，应通过分析的方式，得出井下电子通信公式，并计算出外界因素对信号的影响程度。三、基于rfid技术的井下通信系统实验为保证系统设计优化的可行性和有效性，我们应采取实验的方式，对系统进行检验。本次实验对象为两个，一个是传统的井下电子通信系统;另一个为基于rfid技术的井下电子通信系统，而研究对象为井下作业信号数据。由于两种系统在通信管理方式上存在差异，因此，本文主要利用第三方软件记录和对比实验结果。（一）数据准备为

7、保证实验过程的准确合理性，在实验开始前，工作人员需要设置实验参数。在试验过程中，电子通信系统存在不同，会对控制方式造成影响，想要保证实验的准确性，就要合理设置外部环境参数，保持一致。本次實验结果如表1所示。（二）实验结果对比分析根据实验结果可知基于rfid技术的井下电子通信系统，相较于传统电子通信系统来说，井下作业安全性提升了26%左右，与此同时，井下作业效率也大大增加，由此可知，基于rfid技术对井下电子通信系统进行设计，效果十分显著。结论：综上所述，基于rfid技术对电子通信系统进行优化设计，主要是对系统的硬件和软件进行优化设计。硬件设计主要包括以下部分：一是主站模块;二是通信从站模块;三是信息采集模块。而进行软件设计，则需要利用函数公式，对电子信号损耗进行计算。最后通过实验对系统优化设计进行分析，结果表明优化后的电子通信系统安全性远高于传统通信系统，具有较强的可靠性。参考文献：1杨民，丁学科.