由于自动化与信息化的普及水平还不高,我国国民经济的重要支柱产业——矿产业还依靠人工来进行井下作业,而近几年来频频发生的矿难事故为这一行业敲响了警钟。面对错综复杂的井下作业环境,地面人员只有依靠先进的监控设备才能及时了解井下人员、车辆的位置,对人员和车辆进行实时的监控、管理和调度,以免因人员疏忽、通道堵塞、车辆碰撞等造成的损失,一旦事故发生,监控设备还可以帮助地面人员实时地掌握被困人员的分布信息,及时有效地制定出抢救方案,以避免灾难的进一步扩大,将损失降到最低。本课题中研究和设计的一套RFID系统就是将热点技术RFID运用到传统行业中,利用RFID无线通信能力为井下作业管理提供了高效、安全和实用的解决方案。系统井下部分是由安装在各个监测点巷道壁上的阅读器和携带于人员或车辆上的标签组成,当标签经过某个阅读器时,阅读器对标签进行识别,再将标签信息通过RS485总线返回到地面监控PC。课题中完成了整套系统的设计工作,包括阅读器与标签的电路设计、天线设计以及软件设计三部分。系统采用有源2.4GHz电磁耦合的工作方式,具有远距离识别能力;系统电路PCB板已调试通过,完成了预期的设计目标;设计了两款新型印刷单极子天线分别用于阅读器和应答器,天线具有全向辐射特性,可与系统电路集成印刷,实现了一体化、小型化的设计初衷,有效地降低了制作成本;Visual C++编写的地面监控应用软件为地面人员提供了实时监控界面与控制终端;而将Ad Hoc网络的概念引入到RFID系统中,在节点中加入了路由机制,初步设计的一种简单的小型RFID自组织网络,是对RFID系统应用性的进一步拓展,可以实现在事故发生时对某一特定节点的搜索工作,具有辅助救援的作用。整套系统是在RFID射频识别技术的基础上搭建的一条地面上下沟通的桥梁,为井下作业管理提供了先进的、实用的解决方案,对改善井下安全生产管理有着重要的现实意义。