綜采面自動(dòng)定位噴霧降塵控制系統(tǒng)研究.pdf

1、綜采面機(jī)械化程度高，產(chǎn)塵量大，粉塵危害嚴(yán)重，是煤礦粉塵防治工作的重點(diǎn)。高壓噴霧降塵是煤礦井下最有效、最直接的除塵方法，但是目前大部分高壓噴霧降塵系統(tǒng)自動(dòng)化程度低，噴霧范圍小，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，降塵效果不理想。為此，本文在深入了解綜采面特點(diǎn)及粉塵分布的基礎(chǔ)上，對(duì)自動(dòng)定位噴霧降塵控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，旨在解決綜采面粉塵濃度高的難題，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和塵肺病患病機(jī)率。
　　針對(duì)綜采面的特點(diǎn)，分析主要塵源點(diǎn)及粉塵分布，確定了綜采面自動(dòng)定位噴

2、霧降塵控制系統(tǒng)的主要功能及主從式框架結(jié)構(gòu)，主站與從站通過(guò) RS-485總線通信。同時(shí)也確定了利用紅外線通信檢測(cè)采煤機(jī)位置、利用無(wú)線觸控傳感器檢測(cè)移架和放煤位置、利用粉塵濃度傳感器檢測(cè)粉塵濃度超標(biāo)信號(hào)、通過(guò)控制電動(dòng)球閥開(kāi)閉進(jìn)行噴霧降塵的方案。
　　研究紅外線發(fā)射接收原理及紅外線信號(hào)編解碼技術(shù)，利用一對(duì)專用紅外線編碼和解碼芯片設(shè)計(jì)了紅外線發(fā)射器和紅外線接收器電路，實(shí)現(xiàn)了紅外線通信以及對(duì)采煤機(jī)的定位功能。
　　通過(guò)對(duì)幾種短距離無(wú)線

3、通信技術(shù)特點(diǎn)的比較，選擇無(wú)線通信模塊。根據(jù)移架和放煤時(shí)壓力變化，確定無(wú)線觸控傳感器的結(jié)構(gòu)和功能。研究了無(wú)線觸控傳感器的省電模式及通信協(xié)議，完成了無(wú)線觸控傳感器的模塊化硬件設(shè)計(jì)和低功耗、抗干擾軟件設(shè)計(jì)。
　　分析噴霧控制器的主要功能，設(shè)計(jì)了噴霧控制器的硬件結(jié)構(gòu)。采用單片機(jī)作為控制模塊核心。完成噴霧控制器模塊化硬件電路設(shè)計(jì)，根據(jù)信號(hào)采集方式完成了粉塵濃度傳感器的選型。
　　根據(jù)噴霧控制器的主要功能，采用 C語(yǔ)言編程完成模塊化軟件

4、設(shè)計(jì)。研究了MODBUS通信協(xié)議，設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)主站和從站的通信協(xié)議內(nèi)容。采用MCGS組態(tài)軟件完成噴霧定位監(jiān)控器的功能設(shè)計(jì)，主要包括人機(jī)界面和運(yùn)行策略腳本程序的設(shè)計(jì)。
　　制作紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、無(wú)線觸控傳感器和噴霧控制器，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成軟硬件調(diào)試和控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。測(cè)試了紅外線發(fā)射接收距離和角度、無(wú)線觸控傳感器通信和功耗、噴霧控制器和噴霧定位監(jiān)控器通信，根據(jù)所測(cè)結(jié)果分析影響因素。將系統(tǒng)各部分裝配成實(shí)物，在車間場(chǎng)地條件下進(jìn)行系