采用CAN總線的煤礦安監(jiān)系統井下分站的設計.pdf

1、煤炭是重要的戰(zhàn)略資源,煤炭工業(yè)是我國國民經濟的重要支柱。煤礦井下環(huán)境具有高危險性,我國煤礦礦難事故頻發(fā),安全形勢不容樂觀。有必要加強對煤礦生產系統的安全監(jiān)控,減少安全事故的發(fā)生。
　　本課題針對這一情況而提出,設計符合國家標準的煤礦安監(jiān)系統井下分站。論文在對相關國家標準和行業(yè)標準的研究與分析的基礎上。首先,設計了井下分站的總體方案,確定了井下分站需要實現的功能:與上位機之間能夠進行10公里無中繼傳輸;能夠監(jiān)測甲烷、一氧化碳等危險氣

2、體的濃度;氣體濃度超標后,2秒鐘警報內信息能上傳至上位機;能夠接收上位機的指令,對工作狀態(tài)進行調整和配置;能夠容忍一定的電源電壓波動,在主電源失效的情況下仍可工作一段時間等。然后,設計了滿足功能要求并且符合國家標準的硬件電路。采用S3C44B0X為核心設計了主控電路,滿足數據快速處理和上傳功能;使用PIC18F4580設計了CAN總線接口和數據采集電路,使井下分站能夠進行10公里無中繼傳輸以及信號的快速采集;設計了具有后備電池的本質安全

3、型電源;采用320×240單色液晶屏設計了用戶界面。在硬件設計的基礎上,進行了井下分站軟件的設計,論述了軟件模塊功能和執(zhí)行流程。重點分析了CAN總線傳輸報文的特點,設計了適用于井下分站的傳輸協議,滿足了信息快速傳送的要求,同時避免了總線負載過重,確保了系統的穩(wěn)定性和可靠性。針對井下氣體的交叉干擾,提出了一種去除交叉干擾的方法并應用于井下分站數據處理模塊。最后,采用VB6.0編寫了可用于調試和監(jiān)測的上位機軟件,實現了上位機對井下分站的監(jiān)控