基于電力線載波通信技術的礦井通風監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、本文提出一種基于電力線載波通信技術的礦井通風監(jiān)控系統(tǒng)設計方案，主要研究了電力線載波通信的調(diào)制技術以及監(jiān)控分站的軟硬件設計。系統(tǒng)采用SCADA的控制理念，將井下已有照明線路作為系統(tǒng)底層通信鏈路，不僅能提供足夠多的監(jiān)測覆蓋面，還可減少因線路故障而引起的系統(tǒng)失效；設計以ATmega128單片機為核心的監(jiān)控分站并將其作為系統(tǒng)遠程終端單元，可實現(xiàn)對井下瓦斯、CO、溫度、風速等參數(shù)及局部通風機等機電設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。
　　針對傳統(tǒng)調(diào)制技

2、術應用于電力線通信時質(zhì)量差的問題，本文提出將擴頻技術作為載波調(diào)制技術，利用其良好的抗干擾性、抗衰落性，將電力線載波通信應用于本系統(tǒng)中。
　　監(jiān)控分站硬件部分主要包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、存儲單元、通信模塊及人機接口。針對井下通常使用的電流型傳感器設計了I/V轉(zhuǎn)換電路，配合ATmega128內(nèi)部10位 ADC實現(xiàn)對8路模擬輸入的循環(huán)采集，并在軟件中采用數(shù)字濾波技術對數(shù)據(jù)進行處理以降低誤差；設計了基于 PL2102及其相應載波發(fā)送、

3、接收及耦合電路的載波模塊，并在軟件中采用MODBUS-RTU協(xié)議實現(xiàn)中心站與分站間總線式的通信；為保證監(jiān)控分站的獨立性，采用接口為SPI、容量為2MB的閃存PM25LV016作為存儲單元，與T/C配合實現(xiàn)監(jiān)測量實時、快速、準確存儲；擴展的液晶顯示屏和鍵盤支持監(jiān)測監(jiān)控量實時顯示及參數(shù)就地手動更改，使系統(tǒng)功能更加完善。
　　通過實驗驗證，所設計的監(jiān)控分站測試精度能達1.2％，實現(xiàn)了顯示、存儲以及參數(shù)更改等功能，滿足了監(jiān)控分站的設計要求