礦用通訊控制系統的研制.pdf

1、煤炭工業(yè)是我國重要的基礎產業(yè)，它作為高危行業(yè)之一，安全生產始終是生產領域的頭等大事。由于煤炭生產主要是地下作業(yè)，煤礦的地質條件也是復雜多變的，經常受到水、火、煤塵、瓦斯、頂板等災害的威脅。礦用通訊控制系統-MCCS（Mine-used Communi--cation& Control System）就是為了保證煤礦工業(yè)的安全生產所提出的研究課題。MCCS是集通訊和控制于一體的系統，通訊主要體現在煤礦傳輸沿線上的任意一點都可以和監(jiān)控中心進

2、行數字通信和語音通話；控制主要體現在該系統可以監(jiān)測煤礦皮帶傳輸現場的各種環(huán)境參數（如甲烷，煙霧，風速，負壓等）及生產設備的工作狀態(tài)（如皮帶速度，轉向，打滑，跑偏，斷帶，料位，電機電壓，電流，頻率等），并采取相應的控制措施，提高煤炭生產的安全性，系統具有很高的通用性、安全性和可靠性。 本文首先提出了礦用通訊控制系統的整體技術方案和技術優(yōu)勢，詳細介紹了系統的硬件搭建以及各部分電路原理圖的設計。整個系統包括主控制器、語音單元、急停系統

3、、智能I/O和通信電纜五個組成部分。其中主控制器是本系統的控制核心，它采用32位嵌入式處理器LPC2292為控制器的CPU，并配備符合本安要求的大屏幕的液晶顯示器。語音模塊采用微處理器和硬件邏輯并行冗余方式設計，并且可以在系統掉電后獨立工作。急停系統通過采用恒流源的控制信號，提高了可靠性，并配合數據通信實現了故障定位功能。智能I/O在急停開關的基礎上擴展了模擬量和數字量的輸入輸出功能，能夠實現對現場環(huán)境的監(jiān)控。急停和智能I/O都采用C8

4、051F單片機，C8051F不但具有很好的低功耗特性，還具有高度的集成性，配合控制軟件，大大降低了系統功耗。 MCCS的控制軟件是基于嵌入式實時操作系統μC/OS-Ⅱ進行設計的。首先完成了實時操作系統μC/OS-Ⅱ在LPC2292的移植，設計了設備驅動程序，編寫了軟件服務程序，包括：網絡服務、VT100終端服務、GUI界面服務，并在此基礎上劃分了各個系統任務以及優(yōu)先級，完成了各個任務的功能實現。 通過對整個系統進行了模擬