煤礦井下智能監(jiān)控分站的設計.pdf

1、煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控是保證礦井安全生產的重要手段,是煤礦現代化管理的重要技術措施。因此監(jiān)測監(jiān)控系統的優(yōu)劣與否直接關系到煤礦的安全生產能否進行。監(jiān)測監(jiān)控系統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現與井下監(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行信息交流。井下分站(substation)位于井下各類傳感器設備和地面監(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,負責井下環(huán)境信息的參數采集與

2、處理,并通過總線網絡與地面中心站進行通信。井下監(jiān)控分站能否有效地工作決定了煤礦安全監(jiān)控系統能否順利實現,在煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控中發(fā)揮著重要的作用。
　　本文設計的是煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統中的井下監(jiān)控分站部分。本課題所設計的井下監(jiān)控分站為“基于光纖傳感的煤礦安全監(jiān)測與災害預警系統研究”的一個重要的組成部分。論文在研究煤礦行業(yè)相關國家標準和行業(yè)標準的基礎上,設計了井下監(jiān)控分站的總體方案,對其功能需求進行分析:采集井下環(huán)境參數傳感器上傳給分站

3、的數據信息、當某一指標超標時,將報警信號上傳至上位機、接收上位的指令配置工作狀態(tài)和實現井下設備的起停、對采集到的數據進行存儲并實時顯示等。在硬件設計方面,設計了滿足井下監(jiān)控分站功能要求并且符合相關標準的系統總體硬件電路,以C8051F020單片機為主控芯片,滿足了數據處理和信息上傳的時間要求;使用單片機中自帶的通用串行通信接口UARTO,設計了RS-485總線接口電路,使井下監(jiān)控分站能夠與上位機進行數據傳輸;將采集到的井下環(huán)境參數采用數