煤礦高低濃度瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、煤炭是我國的主要能源,在國民經(jīng)濟中占據(jù)極其重要的地位。煤礦的生產(chǎn)過程中存在很多安全問題,煤礦事故頻繁發(fā)生,其中煤礦瓦斯事故占到70％以上。因此,設計一個可靠性好、穩(wěn)定性高的煤礦瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng),對煤礦的安全生產(chǎn)具有非常重要的意義。
　　 根據(jù)用戶需求和國家安全生產(chǎn)規(guī)范的要求,結(jié)合計算機技術、單片機技術與通訊技術,提出了一種切實可行的高低濃度瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案,并設計了煤礦用高低濃度瓦斯傳感器和井下智能監(jiān)控分站。
　

2、　 本課題設計的煤礦高低濃度瓦斯傳感器與井下智能監(jiān)控分站的技術指標符合安全行業(yè)生產(chǎn)標準《AQ6206-2006煤礦用高低濃瓦斯傳感器》與《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》的技術要求。高低濃度瓦斯傳感器可以對瓦斯?jié)舛冗M行實時檢測,并可以完成自動校零、非線性補償。在全量程的處理上,利用MJC4/2.0與MJC4/3.0兩種載體催化元件對瓦斯氣體進行采樣。
　　 在傳感器硬件電路設計方面,選用AT89C51RC2

3、單片機作為核心控制器,設計了加熱采樣電路、信號放大電路、電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)存儲電路、紅外遙控電路、通信電路以及信號輸出電路等。在軟件開發(fā)方面,采用模塊化設計方法,設計了零點自動補償程序,使傳感器可以自動調(diào)整零點,提高了檢測準確性。
　　 高低濃度瓦斯傳感器已通過各項規(guī)定的實驗調(diào)試,實驗結(jié)果表明:系統(tǒng)功耗低、易維護、檢測精度高、抗干擾能力強、具有很好的數(shù)據(jù)處理能力,實現(xiàn)了井下瓦斯檢測的數(shù)字化。井下監(jiān)控分站選用ARM微處

4、理器為核心處理器,采用源碼公開的實時嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ作為軟件平臺,采用TCP/IP傳輸協(xié)議來實現(xiàn)中心站與分站間的通信。
　　 在硬件方面,采用NXP公司的32位ARM微處理器LPC2210作為監(jiān)控分站的核心處理器,它有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器、76個通用I/O口、內(nèi)置CAN總線控制器,可以實現(xiàn)對現(xiàn)場頻率信號、電流信號與CAN總線信號的采集。在軟件方面,將源碼公開的實時嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ移植到LPC2210中,