“物联网”(Internet ofThings)是指经过射频辨认(RFID)、红外感应器、全球定位体系、激光扫描器等信息传感设备，按约好的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交流和通讯，以完成智能化辨认、定位、盯梢、监控和办理的一种网络_。“物联网”的呈现，推翻了传统的思想形式，揭开了新一轮信息技能革命的前奏，正推进着信息技能在各行各业更深化使用的新一轮信息化浪潮。我国煤矿资源丰富，可是地理方位偏远，矿井巷道犬牙交错，井下作业人员的生命财产安全很难有所保证。物联网技能使用于煤矿安全出产，将对矿井作业人员的生命财产安全供给重要的保证。
1 组网原理
从技能架构上来看，物联网可分为3层：感知层、网络层和使用层。物联网使用于煤矿安全出产，其感知层选用全球免费微波频段2.4 GHz RFID射频辨认技能完成无线远间隔标签辨认。在矿井巷道恰当方位分布式装置读卡器，入井职工随身携带统一分配的电子标签卡。当职工进入读卡器的感知规模，电子标签将该职工的身份码信息发送至读卡器，读卡器再将数据经网络层传输至上位机剖析处理，完成使用层的盯梢检测、查询报警等相关使用。矿井物联网的组网原理如图1所示。
图1 矿井物联网组网原理图
2 感知层规划
射频辨认RFID(Radio Frequency Identi6cation)技能被认为是21世纪最有发展前途的信息技能之一口1。感知层作业频率选用2．4 GHz ISM频段，由标签、读卡器两部分组成。职工身份码信息经RFID标签传输至读卡器。再由读卡器向上传输。
2．1 电子标签
标签选用2．4 GHz ISM频段有源电子标签规划，由入井职工随身携带。是射频体系真实的数据载体。首要由收发模块、操控模块以及电源模块组成。收发模块包含射频收发天线，担任将射频信号转化成DC电源的电源产生电路、电能存储电路、信号调制和解调以及时钟产生电路。选用2.4 GHz无线远间隔收发模块JF24D芯片规划O操控模块由微操控器构成，担任读写操控、拜访操控以及收发模块操控，完成对解调信号译码，以及回送数据的编码。电源模块对收发、操控模块供给电压。
2．2 RFID读卡器
RFID读卡器的根本任务是发动数据载体(RFID标签)，与其进行数据交流来完成非触摸无线通讯。读卡器和电子标签之间一般选用半双工通讯方法进行信息交流，供给信号状况操控、奇偶过错校验与更正等功用。读卡器硬件规划与电子标签硬件规划类似， 由发送器和接收器组成的无线收发模块、电源模块、操控单元以及与外界其他设备通讯所需的各种标准接口模块组成。读卡器的根本作业流程如图2所示。
图2 读卡器作业流程
3 网络层规划
网络层相当于人的神经中枢和大脑，担任传递和处理感知层获取的信息，其根本结构首要包含3种：星形、环形和总线形 。本规划选用总线形网络拓扑结构组网。网络层是物联网成为遍及服务的基础设施，有待打破的方向是向下与感知层的结合，向上与使用层的结合。
矿井物联网的组网首要有总线式电缆结构组网、工业以太环网结构组、总线式光纤结构组网3种计划。因为煤矿井下巷道扑朔迷离。延伸间隔较长，关于长间隔数据传输，电气网络往往不能满意要求，而光纤网络能够满意长间隔数据传输而且坚持较高的传输速率，所以挑选总线式光纤专网组网结构计划。从井下到地上数据的传输挑选光纤网络，其他网络选用电缆线传输。读卡分站相当于数据基站，读卡器收集到的电子标签的身份码数据首先在读卡分站汇总，再由读卡分站将数据进行误码查看，承认无误后再向上传输。光端机是电缆线路和光纤线路， 以及光纤线路与光纤线路的接口，经过内置的数据报文转化协议，将读卡分站上传的数据终究转发至监控室计算机，完成使用层功用。网络层组网计划如图3所示。
