綜采面自動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)自動化程度低，噴霧范圍小，工人的勞動強(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，對自動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，降低工人的勞動強(qiáng)度和塵肺病患病機(jī)率。
　　針對綜采面的特點(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 RS-485總線通信。同時也確定了利用紅外線通信檢測采煤機(jī)位置、利用無線觸控傳感器檢測移架和放煤位置、利用粉塵濃度傳感器檢測粉塵濃度超標(biāo)信號、通過控制電動球閥開閉進(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編解碼技術(shù)，利用一對專用紅外線編碼和解碼芯片設(shè)計了紅外線發(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采煤機(jī)的定位功能。
　　通過對幾種短距離無線

3、通信技術(shù)特點(diǎn)的比較，選擇無線通信模塊。根據(jù)移架和放煤時壓力變化，確定無線觸控傳感器的結(jié)構(gòu)和功能。研究了無線觸控傳感器的省電模式及通信協(xié)議，完成了無線觸控傳感器的模塊化硬件設(shè)計和低功耗、抗干擾軟件設(shè)計。
　　分析噴霧控制器的主要功能，設(shè)計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，根據(jù)信號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語言編程完成模塊化軟件

4、設(shè)計。研究了MODBUS通信協(xié)議，設(shè)計了本系統(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，主要包括人機(jī)界面和運(yùn)行策略腳本程序的設(shè)計。
　　制作紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、無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)。測試了紅外線發(fā)射接收距離和角度、無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，在車間場地條件下進(jìn)行系