基于TMS320VC5509A的煤巖聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、煤巖聲發(fā)射監(jiān)測是一種很有發(fā)展前途的連續(xù)檢測煤礦動(dòng)力災(zāi)害的方法。本文以導(dǎo)師的山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“基于小尺度傳感器陣列的煤巖聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)研究”為研究背景，旨在研制一套能夠?qū)崿F(xiàn)大動(dòng)態(tài)范圍、多通道同步數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程上傳功能的煤巖聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本系統(tǒng)主要由DSP主控模塊、傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和以太網(wǎng)模塊等部分組成，能夠?qū)崿F(xiàn)5路三分量煤巖聲發(fā)射信號(hào)的采集和遠(yuǎn)程上傳功能。其中，DSP主控模塊以16位定點(diǎn)DSP處理器TMS320

2、VC5509A為核心來實(shí)現(xiàn)，速度快，性能高；傳感器模塊采用三軸MEMS加速度傳感器拾取煤巖聲發(fā)射信號(hào)，采集信號(hào)的頻帶寬，并通過電流環(huán)電路長距離傳輸信號(hào)；數(shù)據(jù)采集模塊采用2片ADS1278級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了24位分辨率、16通道同步數(shù)據(jù)采集；以太網(wǎng)模塊采用集成有TCP/IP硬件協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)接口芯片W5100來實(shí)現(xiàn)。
　　本文詳細(xì)討論了各模塊電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，并給出了具體的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。下位機(jī)程序主要包

3、括數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)程序兩大部分，考慮到系統(tǒng)通道數(shù)多，數(shù)據(jù)量大的問題，采用DMA讀取AD轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)，并構(gòu)建了“乒乓”緩存結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了VC5509A對(duì)W5100的讀寫時(shí)序，提升了網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，以滿足大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。上位機(jī)軟件采用LabVIEW軟件來實(shí)現(xiàn)，編程方式簡單，加快了系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)程。最后，本文給出了傳感器、AD轉(zhuǎn)換器和以太網(wǎng)的測試方法和測試結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　本監(jiān)測系統(tǒng)具有采集信號(hào)頻帶寬、分辨率高、多通道同