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RFID技术在雷管产品安全管理中的应用

作　者: 李宇
导　师: 颜景龙
学　校: 北京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 射频识别 雷管 电子标签 LPC2103
分类号: TQ565.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文从当前我国雷管安全管理的现状出发,探讨了RFID技术及其在雷管管理中应用的可行性,开展了基于RFID技术的终端数据采集系统研究。首先分析了电雷管的抗射频性能,计算了试样电雷管在915MHz射频场中拾取的射频能量以及在此条件下雷管不发火的最小安全距离,得出了射频会否导致电雷管意外发火与RFID系统的射频发射功率、射频信号的频率及电雷管脚线长度这三者有密切关系的结论。本文以国内新近研制成功的电子雷管为管理对象,提出了电子雷管及雷管包装箱的电子标签标示方案,研究了电子标签防金属干扰的封装方法及电子标签信息在无线通信过程中的安全性。以ARM7嵌入式微处理器LPC2103为控制核心完成了数据采集器主控板的软硬件设计,集成了RFID读写模块和GPRS无线数据传输模块,编写并调试了数据采集器的控制程序,通过串口仿真控制RFID读写模块实现了对电子标签的读写操作,并利用GPRS模块实现了与远程控制主机的无线通信功能,初步完成了论文的研究目标。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 选题背景及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 存在的问题和不足  12-13
    1.3.1 雷管编码过程中的安全问题  12-13
    1.3.2 雷管流通环节中的管理问题  13
  1.4 研究目标和研究内容  13-14
    1.4.1 研究目标  13
    1.4.2 研究内容  13-14
第二章 雷管安全管理中的关键技术研究  14-32
  2.1 电雷管及其抗射频性能分析  14-20
    2.1.1 电雷管的抗射频性能分析  14-17
    2.1.2 电子雷管及其抗射频特性  17-20
  2.2 电子标签标示方案  20-24
    2.2.1 电子雷管个体标示方案  20-24
    2.2.2 雷管包装箱及人员识别卡的标示方法  24
  2.3 电子标签的封装方式  24-26
    2.3.1 采用特殊封装防止金属干扰  24-26
    2.3.2 电子标签封装改进措施  26
  2.4 电子标签的信息安全与完整性分析  26-31
    2.4.1 数据的加密  27-28
    2.4.2 RFID 系统中加密的数据传输  28-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章 终端数据采集系统的硬件设计  32-48
  3.1 终端数据采集系统的基本组成  32-33
  3.2 终端数据采集系统的工作原理  33
  3.3 终端数据采集系统的核心器件  33-37
    3.3.1 数据采集器的微控制器选择  33-36
    3.3.2 RFID 读写模块选择  36
    3.3.3 RFID 电子标签选择  36-37
    3.3.4 GPRS 无线传输模块选择  37
  3.4 数据采集器的硬件电路设计  37-46
    3.4.1 数据采集器的电源电路设计  38-39
    3.4.2 数据采集器的微控制器及其时钟电路设计  39-40
    3.4.3 数据采集器的复位电路及其示警电路设计  40-42
    3.4.4 数据采集器的 Dataflash 存储器电路设计  42-43
    3.4.5 数据采集器串行通信接口电路设计  43-45
    3.4.6 数据采集器的 JTAG 接口电路设计  45-46
  3.5 数据采集器主控板的硬件原理图  46
  3.6 数据采集器主控板的 PCB 图  46-47
  3.7 本章小结  47-48
第四章 终端数据采集系统的软件设计  48-58
  4.1 终端数据采集系统的程序框图  48-49
  4.2 终端数据采集系统的软件实现  49-53
    4.2.1 Dataflash 存储器 SPI 总线驱动程序设计  49-51
    4.2.2 GPRS DTU 控制程序设计  51-52
    4.2.3 RTC 唤醒 LPC2103 的实时中断程序设计  52-53
  4.3 RFID 读写模块的软件设计  53-55
  4.4 数据采集器的软件仿真调试  55-57
    4.4.1 测试发送选择单个 Ge112 电子标签指令  55-56
    4.4.2 测试发送多个 Ge112 电子标签指令  56-57
    4.4.3 测试向 Ge112 电子标签中写入信息指令  57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 总结与展望  58-60
  5.1 总结  58-59
  5.2 展望  59-60
参考文献  60-63
研究生期间发表的论文  63-64
致谢  64-65
附件 1 电路原理图  65-66
附件 2 部分源程序  66-78

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 爆炸物工业、火柴工业 > 点火、点爆材料 > 雷管
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