1. 研究目的与意义
1.研究背景
我国是煤炭生产大国，煤炭产量约占世界的三分之一。我国煤炭资源丰富，分布广泛。煤炭作为主要的能源，在各个领域得到了广泛的应用。在工业领域，80%的能源由煤炭提供。在民用方面，煤炭也提供了大约70%的能源。在未来很长一段时间内，我国仍然会将煤炭作为主要能源使用，并且其战略地位不会改变。然而，在煤炭工业为我国经济发展做出巨大贡献的同时，煤矿安全已成为制约煤炭工业发展的重要问题。我国虽然是世界产煤大国，但几乎所有的煤矿开采都采用地下开采。由于地下地质条件复杂、环境恶劣、开采技术有限、安全监测体系不完善等多种因素，我国矿山事故频发，主要有透水、崩塌、瓦斯、火灾等。。虽然煤矿工业虽然近年来，中国大中型煤矿和许多乡镇小煤矿都配备了大量的煤矿安全生产监控系统，极大地提高了我国的安全水平我国煤矿安全生产形势。但煤炭安全生产形势依然严峻，事故随时可能发生。事故发生后，必须采取果断措施进行处理，但目前我国煤矿生产中普遍存在井下人员管理问题井下管理人员很难及时、准确地掌握井下人员的分布和作业情况。一旦发生事故由于未能及时了解井下情况，无法及时准确掌握事故发生时井下人员的信息不能做出正确的决策，导致救援行动盲目无目的，往往延误宝贵的救援机会。
2.研究目的
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
根据rfid系统的卓越性能以及超低功耗的芯片特性, 结合矿井无线传输的特点, 设计了煤矿井下人员定位系统.系统包括硬件和软件两部分。
系统功能主要包括：读写器是负责读取或写入电子标签信息的设备,提供各标签和终端跟踪与管理系统之间的连接。对接收信息进行初始化处理，即将编码信息进行解调,得到可以识别的有用信息。硬件主要包括射频识别卡和读卡器的设计。两部分都包括主控芯片选择，发射和接受电路，以及外围电路的设计。软件主要包括发送和接受程序、显示程序、主程序等。
3. 研究的方法与步骤
认真研读任务书的要求，调研和收集设计过程中可能使用的资料、例图。矿用人员定位系统是利用世界最新的无线射频技术、数据处理技术、数据通讯技术和地理信息系统，结合rfid系统，定位专利技术及煤矿井下通信基站专利技术，以经济实用的方法，真正实现了井下人员的精确定位和其他各业务的需要（手机通信、瓦斯等实际数据传输、无线视频监控）。可提供丰富的数据、图形信息，能从地面实时监测井下人员、设备当前位置、行走路径，统计井下人员数量和分布情况，按照煤矿的实际情况提供考勤功能，从而，在事故发生前，安全生产监控中心，可以随时掌握井下不同位置的各种安全生产的要素。从而采取积极有效的预防措施；事故发生后，可快速检索事故发生当时，甚至事故发生后相当一段时间内，井下工作人员的具体分布位置，从而制定出及时有效的抢救措施，并实施有效的现场抢救指挥。
其中主要采用方法：
1、rfid采用rc522模块。
4. 参考文献
[1] 张洪润，孙悦等.单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社.2008[2] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京：电子工业出版社.2005[3] 冯建华等.单片机应用的系统设计与产品开发[M].北京：人民邮电出版社.2004[4] 陈涛.单片机应用及C51程序设计（第2版）[M].北京：机械工业出版社.2011[5] 郑召文，王刚，纱继平．基于 RFID技术的井下人员实时管理系统[J]．煤矿安全，2006，(6)：65-68.[6] 候方勇，戴葵 ．计算机射频通信系统的设计与实现[J]．计算机应用研究，2002，19(12)：105-107.[7] 文汉云，金升藻．基于 RFID技术的动物识别与跟踪管理系统研究[J]．计算机系统应用，2006，(3)：73-75.[8] 谭促夏．射频识别技术及其在烟草中的应用[J]．中国制造业信息化，2006，(9)：73-76.[9] 张瑞峰 ．RFID技术在煤矿安全生产管理中的应用[J]．山西煤炭 ，2004，24(4)：56-58.[10] 周晓峰，王结实，阚恒？我国煤矿安全现状的思考[J]中州煤炭，2009，5：55-58.[11] Fu Eryin，基于RFID技术的煤矿安全监控平台的设计与实现[D].吉林大学，2015.[12] 雷星，黄军，廖志鹏.基于RFID的采煤安全监控系统的设计与实现[J].电子技术应用,2012,38（8）：16-19. [13] 赵松涛.SQL Server 2000 应用及实例集锦[M]. 北京：人民邮电出版社 ,2002[14] 孙利民，李建中，陈渝，朱红松编著.无线传感器网络 [M] 北京 : 清华大学出版社 ,2005[15] 孙继平，田子建，梁亮等.一种新型的井下无线通信组网模式 [J]. 工矿自动化，2003,(2):1-4.[16] 张长森，王立功.一种新型矿井移动通信系统有关问题的探讨 [J]. 煤炭工程 ,2004,(12):71-73 .[17] 胡媛媛.基于WSN的煤矿安全监控系统的设计与研究[J].华东科技：学术版，2016（6）：347-347. [18] 黄玉兰.物联网射频识别（RFID）核心技术的详细说明[M].北京：人民邮电出版社，2010.[19] 杨朝宇，李策，苏建臣，等.基于视频的煤矿安全监控行为识别系统研究[J].煤炭工程，2016，48（4）：111-113. [20] 胡逸凡，RFID射频识别技术概述[J]电脑时代，2016年12月.[21] 杨继荣.基于无线传感器的煤矿安全监控系统研究[J].现代采矿，2016（4）：191-192.[22] 韩涛.煤矿井下安全监控系统的应用与分析[J].工程技术：全文本，2016（5）：00130-0130. [23] 李俊祥.煤矿安全监控系统应用中存在的问题及对策分析[J].工业b，2016（10）：[24] 郎为民.射频识别（RFID）技术的原理和应用.北京：机械工业出版社，2016.[25] 杜有福.射频识别（RFID）技术的发展与应用[J].电子与计算机，2015.（9）：89.91. [26] 张水平，袁飞良.武汉：华中科技大学，2007.[27] 马晓峰.基于ZigBee技术的煤矿人员跟踪定位系统研究[D].辽宁：辽宁工程技术人文，2009.[28] 谭文群，李元民. ZigBee技术在煤矿人员选拔考勤系统中的应用[J].煤炭工程，2007（10）：108-109. [29] 张长森，董鹏勇等.基于ZigBee技术的矿山人员定位系统设计[J].工矿自动化，2008（2）：48-50. [30] 刘福明.RFID与无线传感器网络集成技术的研究与开发[D].上海：上海交通大学，2007年.[31] 陆旭.RFID与无线传感器网络融合技术研究[J].广东工业师范大学学报，2009，（4）：21-22.Salil Pradhan，Geoff.里昂，等.[32] 关键字：电子标签；无线电频率;无线电频率;[J].科技情报开发与经济，2007.210-211[33] 石楠.基于 RFID 的井下人员定位系统的软件设计与实现[D].西安：西安科技大学.2004[34] 张才.井下人员定位系统软件设计与开发[D].湖北：湖北工业大学.2007 .[35] 郭帅.远距离 RFID 读卡器设计[D].辽宁：大连理工大学.2005 .[36] 段银联.基于 RFID 技术的矿井人员定位监控系统研究[D].安徽：安徽理工大学.2009[37] 李杰.物联网中无线传感器节点和 RFID 数据融合的方法[J].电子设计工艺.
5. 计划与进度安排
（1）2022.3.4—2022.3.16 查阅资料，撰写开题报告
（2）2022.3.17—2022.4.10 硬件功能分析，熟悉单片机指令及编程语言
（3）2022.4.11—2022.5.10 设计电路原理图、编制应用程序
