煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)甲烷監(jiān)控分站的研制.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭能源的需求日益增大，帶來的煤礦安全生產(chǎn)問題就日益突顯，特別是每年都居高不下的甲烷爆炸事故，嚴(yán)重威脅著煤礦工作的生命安全，因此加強(qiáng)煤礦的安全生產(chǎn)，特別是加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的監(jiān)控，對減少乃至避免煤礦生產(chǎn)事故的發(fā)生有著至關(guān)重要的作用。煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，主要是針對煤礦現(xiàn)場的甲烷濃度進(jìn)行監(jiān)控。在煤礦中，已經(jīng)強(qiáng)制要求安裝。
　　煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的甲烷監(jiān)控分站是系統(tǒng)的核心設(shè)備，不僅承擔(dān)著與地面計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的任

2、務(wù)，還要對其下所配接的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。分站通訊功能的實現(xiàn)，是基于現(xiàn)場總線RS485及改進(jìn)格式的MODBUS協(xié)議完成的。分站在硬件設(shè)計上通過RS485通訊驅(qū)動電路與單片機(jī)串口進(jìn)行連接，在通訊方式上采用半雙工，主從方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。分站在工作前，由計算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)對分站下的配接設(shè)備進(jìn)行配置，分站根據(jù)配置對配接設(shè)備建立通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。在此基礎(chǔ)上，分站根據(jù)采集到的傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行現(xiàn)場環(huán)境的判斷，實現(xiàn)相應(yīng)的設(shè)備控制功能。另外，分站在設(shè)計

3、時，配有EEPROM存儲器進(jìn)行配置參數(shù)的存儲，在異常斷電后，恢復(fù)供電時，能即時正常地投入工作。
　　本人在分站的研發(fā)過程中，主要負(fù)責(zé)分站的硬件設(shè)計，軟件設(shè)計及通訊協(xié)議的設(shè)計。硬件的設(shè)計包括單片機(jī)及外圍電路的設(shè)計，RS485通訊驅(qū)動電路的設(shè)計，分站顯示模塊的設(shè)計等。在嵌入式軟件的設(shè)計上主要有RS485通訊功能的實現(xiàn)，通訊數(shù)據(jù)的采集與整理，傳感器數(shù)據(jù)的判斷及控制設(shè)備的控制功能。通訊協(xié)議方面，包括通訊協(xié)議的格式，數(shù)據(jù)內(nèi)容的分配及系統(tǒng)功能