煤礦井下智能監(jiān)控分站的設(shè)計(jì).pdf

1、煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控是保證礦井安全生產(chǎn)的重要手段,是煤礦現(xiàn)代化管理的重要技術(shù)措施。因此監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)劣與否直接關(guān)系到煤礦的安全生產(chǎn)能否進(jìn)行。監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要由地面中心站和井下監(jiān)控分站兩部分組成。地面中心站的主要功能是實(shí)現(xiàn)與井下監(jiān)控分站的通信和作為一個終端顯示平臺直接與管理者進(jìn)行信息交流。井下分站(substation)位于井下各類傳感器設(shè)備和地面監(jiān)控主站之間,是井下安全監(jiān)控模塊與地面安全監(jiān)控中心之間的傳輸樞紐,負(fù)責(zé)井下環(huán)境信息的參數(shù)采集與

2、處理,并通過總線網(wǎng)絡(luò)與地面中心站進(jìn)行通信。井下監(jiān)控分站能否有效地工作決定了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能否順利實(shí)現(xiàn),在煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控中發(fā)揮著重要的作用。
　　本文設(shè)計(jì)的是煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的井下監(jiān)控分站部分。本課題所設(shè)計(jì)的井下監(jiān)控分站為“基于光纖傳感的煤礦安全監(jiān)測與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研究”的一個重要的組成部分。論文在研究煤礦行業(yè)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了井下監(jiān)控分站的總體方案,對其功能需求進(jìn)行分析:采集井下環(huán)境參數(shù)傳感器上傳給分站

3、的數(shù)據(jù)信息、當(dāng)某一指標(biāo)超標(biāo)時,將報警信號上傳至上位機(jī)、接收上位的指令配置工作狀態(tài)和實(shí)現(xiàn)井下設(shè)備的起停、對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲并實(shí)時顯示等。在硬件設(shè)計(jì)方面,設(shè)計(jì)了滿足井下監(jiān)控分站功能要求并且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)總體硬件電路,以C8051F020單片機(jī)為主控芯片,滿足了數(shù)據(jù)處理和信息上傳的時間要求;使用單片機(jī)中自帶的通用串行通信接口UARTO,設(shè)計(jì)了RS-485總線接口電路,使井下監(jiān)控分站能夠與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;將采集到的井下環(huán)境參數(shù)采用數(shù)