有源识别卡及考勤定位系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种采用卡片式结构的有源识别卡，具有双频发射功能，且能感应低频激励信号，将考勤卡和定位卡的功能结合在一张识别卡上，实现了两卡合一。本卡中内含可进行无线充电的充电电池，并设有工作状态、电池欠压、电池充电等LED指示灯，使持卡者可随时了解自己卡片的状态。有源识别卡包括谐振电路Ⅱ，谐振电路Ⅰ，限幅电路，整流稳压器，充电管理电路，充电电池，CPU，识别卡ID发射器和CPU稳压器。本实用新型专利技术还公开了使用该有源识别卡的考勤定位系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信领域，尤其是涉及一种用于井下人员定位和井口考勤的有源识别卡及使用该有源识别卡的考勤定位系统。
技术介绍
井下作业人员管理系统通常有井口考勤系统和井下人员定位系统。井口考勤系统由下井人员出入井口时在考勤机(读卡器)手动刷卡，以获得每个人出入井的准确时刻，并可统计井下人员的总数。由于识别卡和读卡器作用距离近，识别卡多为无源卡。这种系统便于监管，避免无卡下井或一人多卡等现象，但显然无法实时跟踪井下人员的活动，也无从了解井下人员的分布。为实现井下人员的实时跟踪和定位，井下人员定位系统要求识别卡具有远距离读·卡功能。通常识别卡采用有源卡，卡片与读卡器的作用距离可达十米至数十米。但作用距离远也带来了新的问题在井口人员密集处，大量卡片被同时读入设在井口的读卡器，无法逐一检查下井人员是否携带识别卡，以及所携卡片是否有效，是否与携卡人相符，是否有一人带多卡等现象，由此，很多矿山不得不同时采用人员定位和打卡考勤或出入签名等多种手段，让工作人员同时携带两张卡，以获得较为准确的人员定位信息。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术公开了一种采用卡片式结构的有源识别卡，具有双频发射功能，且能感应低频激励信号，将考勤卡和定位卡的功能结合在一张识别卡上，实现了两卡合一。本卡中内含可进行无线充电的充电电池，并设有工作状态、电池欠压、电池充电等LED指示灯，使持卡者可随时了解自己卡片的状态。为了达到以上效果，本技术提供如下技术方案一种有源识别卡，包括谐振电路II，谐振电路I，限幅电路，整流稳压器，充电管理电路，充电电池，CPU，识别卡ID发射器和CPU稳压器，谐振电路I产生交流电流并通过限幅电路输送至CPU，谐振电路II产生交流电流并将其输送至整流稳压器，所述整流稳压器为充电电池提供提供恒定直流电压，充电管理电路设在整流稳压器与充电电池之间用以控制充电电路的通断，CPU稳压器与充电电池并联为CPU提供稳定电压，所述CPU与识别卡ID发射器相连接。作为一种改进，还包括与CPU连接的LED指示灯。作为一种优选，所述谐振电路I包括互相并联的电容和电感，所述谐振电路II包括互相并联的电容和电感。作为一种优选，所述充电电池为聚合物锂电池。一种使用上述有源识别卡的考勤定位系统，包括井上工作模块、井下工作模块和有源识别卡，井上工作模块包括监测主机，监测分站，监测工作站和各网络终端，井上监测分站连接有井口读卡器，监测分站通过数据传输接口向监测主机传送数据，监测工作站和各网络终端通过集线器连接监测主机，监测工作站还连接有输出设备，井下工作模块包括监测分站以及与监测分站连接的读卡器。作为一种优选，所述有源识别卡包括谐振电路II，谐振电路I，限幅电路，整流稳压器，充电管理电路，充电电池，CPU,识别卡ID发射器和CPU稳压器，谐振电路I产生交流电流并通过限幅电路输送至CPU，谐振电路II产生交流电流并将其输送至整流稳压器，所述整流稳压器为充电电池提供提供恒定直流电压，充电管理电路设在整流稳压器与充电电池之间用以控制充电电路的通断，CPU稳压器与充电电池并联为CPU提供稳定电压，所述CPU与识别卡ID发射器相连接。作为一种优选，所述井下监测分站数量至少为一个。本技术提供的识别卡，与现有技术相比，具有如下优点和有益效果I.既可向井下读卡器定时发送携卡人员ID信息，又可受井口读卡器低频激励后发送ID码，实现双卡合一，且考勤信号和定位信号为双频发射，互不干涉。 2.能够进行无线充电，无需更换和拆卸电池，大幅延长有源识别卡的使用寿命。3.通过指示灯，对识别卡的电量和工作状态进行提示。本技术提供的考勤定位系统，与现有技术相比具有以下有益效果只使用一张有源识别卡，既能实现井下人员实时定位，同时还具有井口考勤功能，实现了考勤系统与定位系统性能的合一，保证了系统信息的准确性和真实性，从而使系统具有可监管性。附图说明图I为本技术提供的有源识别卡的结构示意图；图2为有源识别卡的控制方法流程图；图3为本技术提供的考勤定位系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式，进一步阐明本技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。本技术提供的有源识别卡采用卡片式结构(身份证大小，5mm厚)，体积小，重量轻，便于携带，同时设有工作状态、电池欠压等LED指示，使持卡者可随时了解自己卡片的状态。本卡中内含可充电电池，并可通过无线充电方式进行充电，无需更换拆卸电池，且使用方便。如图I所示，识别卡中包括谐振电路II，整流稳压器，充电管理电路，充电电池，CPU，识别卡ID发射器，还包括为CPU提供稳定电压的CPU稳压器。其中，谐振电路II由一空心线圈L2与一电容C2并联构成，L2与C2设定为能够感应来自无线充电器的特定频率电磁信号。整流稳压器为充电电池提供稳定的恒定直流充电电压，充电管理电路连接在整流稳压器与充电电池之间用以控制充电电路的通断。CPU能够通过常规检测电路监测整流稳压器和充电管理电路的工作状态，并并通过相应的指示灯显示给使用者。识别卡中还包括谐振电路I和限幅电路，谐振电路I能够感应低频激励信号并产生交流电流，谐振电路I产生的电流通过限幅电路输送至CPU，这样CPU能够监测谐振电路I的工作状态。谐振电路I由一空心线圈LI与一电容Cl并联构成，LI与Cl设定为能够感应到来自井口读卡器发射的低频信号f2，限幅电路将谐振电路I产生的电流限制在某一固定范围内，以防止谐振电路2输出电流过大时对CPU产生的损害。CPU还可与相应的LED指示灯相连，以指示识别卡的使用状态，如充电中，充电满，电量不足，正常工作中，发射ID码等。为使卡片体积小，具有密封性，且电池使用寿命长，又不必更换电池，充电电池应优选采用大容量轻便电池，如聚合物锂电池。平时，CPU控制ID发射器以某一特定的频率Π，按一定的发射周期，不断发送本卡ID码，作用距离为远距离发射，在发射时还可控制工作指示灯的亮灭以指示识别卡的工作状态。 CPU可以按照一定的检测周期监测低频信号F，当识别卡中的谐振电路I感应到特定的低频信号F，CPU监测到谐振电路I产生交流电流后，即控制识别卡ID发射器以射频f2发出ID码，在发射时还可控制工作指示灯的亮灭以指示识别卡的工作状态。识别卡发送fl码和f2码时工作指示灯的亮灭状态优选具有明显区别，使得LED灯的指示更为精细。本项目采用了独特的无线充电方案。只要将识别卡放在充电器表面2 3小时，即可完成电池充电。卡片具有充电及充满指示，并在充满后自动转为涓流充电状态。卡片充电一次可工作三个月以上。由于聚合物锂电池理论上可充电300循环以上，(容量保持率80%以上)因而大大延长了识别卡的使用寿命。当识别卡放在无线充电器上时，谐振电路II感应到来自无线充电器的电磁信号并产生交流电流，该电流被输送至整流稳压器进行整流并稳压，生成恒定直流电压。本例中，整流稳压器输出的电压为5V。该电压通过充电管理电路对电池进行恒流恒压充电,充电时,充电管理电路为导通状态,充电管理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源识别卡，其特征在于：包括谐振电路Ⅱ，谐振电路Ⅰ，限幅电路，整流稳压器，充电管理电路，充电电池，CPU，识别卡ID发射器和CPU稳压器，谐振电路Ⅰ产生交流电流并通过限幅电路输送至CPU，谐振电路Ⅱ产生交流电流并将其输送至整流稳压器，所述整流稳压器为充电电池提供提供恒定直流电压，充电管理电路设在整流稳压器与充电电池之间用以控制充电电路的通断，?CPU稳压器与充电电池并联为CPU提供稳定电压，所述CPU与识别卡ID发射器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈继三，兰宁，何煦春，唐永德，姜军，余波，艾宁，
申请(专利权)人：南京矿通科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：