煤矿井下环境恶劣,安全隐患多,井下安全生产要求对入井人员进行考勤管理以及井下工作人员实时定位。本文针对目前国内市场上人员定位系统存在标识卡功耗大,抗屏蔽性弱,密封性差,最大被识别距离参数离散性大;读卡器同时识别多张标识卡时偶尔漏卡;抗干扰能力弱等功能不足,结合煤矿井下封闭环境下无线电波传输特性,选择适合煤矿井下的射频技术,对提高系统性能的关键技术进行研究。标识卡设计采用钮扣电池供电,为降低功耗,选用低功耗微控制器,采用间隔模式发射识别信息,在发射间隔时间内,微控制器处于掉电模式,标识卡耗能极低,发射间隔周期为0.4s,实现平均工作电流小于12μA。发射信号采用曼切斯特编码、GFSK调制,LRC校验。同时进行电池电压检测,低于2.2V时设计灯光闪烁和上传欠压信息两种报警方式。采用外置看门狗,提高系统本身抗干扰能力。为提高增益,实现传输距离大于50m,天线设计为2.4GHz频段下λ/4印制单极天线。应用超声波焊接外壳,实现标识卡完全封闭。读卡器设计输入电压为12VDC,工作电流≤100mA,采用热敏电阻对系统进行过流保护,限流值为200mA。输入电源经整流桥、开关管及直流隔离模块等器件后为系统提供3.3VDC和5VDC等级的电压。采用拨码器手动设置读卡器地址、无线接收协议及RS485通信方式的波特率。外置看门狗,可手动复位。天线采用微带贴片天线。应用微处理器的RAM空间,读取标识卡最大容量为220张。采用RS485通信方式,CRC校验,并对接口进行保护。制定不同的实验测试方法、步骤和依据,分别在实验室、煤科院巷道及松藻煤电公司打通一矿对产品进行测试,结果显示产品各项性能指标达到设计要求。