基于OPM15技術(shù)的礦井無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)階段,國家以及地方政府對礦井的安全生產(chǎn)作業(yè)的關(guān)注程度達(dá)到了很高的程度,但是我們經(jīng)?？吹綀蠹埿侣勱P(guān)于礦井瓦斯爆炸的信息以及人員傷亡的情況,在事故發(fā)生后的救援工作不能很快及時的實施,也不能實時對礦井的氣體環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)控。
　　 針對目前礦井安全生產(chǎn)存在的上述問題,本論文介紹了以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)OPM15技術(shù)為平臺的礦井監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),通過無線通信的方式,實現(xiàn)了地面監(jiān)控管理中心對礦井工作人員的實時通信與有毒氣體環(huán)境監(jiān)測。該礦井

2、監(jiān)控系統(tǒng)主要由氣體濃度采集部分、信號放大部分、無線通信傳輸部分、數(shù)據(jù)處理采集通信部分以及監(jiān)控中心組成,實現(xiàn)了礦區(qū)監(jiān)控、定位、通信以及報警的有效結(jié)合。
　　 在本系統(tǒng)研究設(shè)計中,主要研究的內(nèi)容有:
　　 (1)首次將OPM15無線通信技術(shù)應(yīng)用礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中,該技術(shù)的引入使得礦井礦井監(jiān)控報警系統(tǒng)大大降低了瓦斯爆炸發(fā)生的概率以及大大降低了人員的傷亡;并且可以對礦區(qū)進(jìn)行實時的監(jiān)控和通信,有效地提高了事故發(fā)生后搶險救災(zāi)的效率,

3、使經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到最低。
　　 (2)礦工手持終端設(shè)備部分采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的HCS08系列單片機(jī),型號為MC9S08DZ60作為本部分?jǐn)?shù)據(jù)處理的核心,并與OPM15無線射頻模塊相結(jié)合,使得終端設(shè)備氣體傳感器采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過MCU進(jìn)行處理以后,然后經(jīng)過射頻OPM15模塊進(jìn)行發(fā)送出去,從而每個手持終端設(shè)備都具有數(shù)據(jù)采集處理能力和無線通信的能力;保證了礦井環(huán)境的氣體濃度實時的發(fā)送出去。
　　 (3)礦工手持終端設(shè)備軟件部分主要

4、由有毒氣體檢測處理部分、無線OPM15射頻收發(fā)模塊、LCD顯示部分以及聲光報警部分組成;初始化程序主要是對單片機(jī)、OPM15射頻芯片、氣體傳感器、LCD顯示器、A/D轉(zhuǎn)換等進(jìn)行處理;系統(tǒng)的功耗設(shè)計通過軟件來實現(xiàn),比如使MCU、OPM15模塊和傳感器的工作方式可以隨時切換到休眠或者正常工作模式。
　　 (4)礦井?dāng)?shù)據(jù)通信處理采集部分采用基于GPRS與GPS相結(jié)合的通信方式,它是礦井工作區(qū)域與上層監(jiān)控中心通信的橋梁,主要功能是收集礦

5、井的氣體濃度信息以及報警信息,對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,并附加上自身定位的礦區(qū)信息進(jìn)行打包發(fā)送至中央監(jiān)控中心。
　　 (5)最后完成了中央監(jiān)控中心軟件的編程,監(jiān)控中心運行在windows操作系統(tǒng)上,使用C＃語言,編譯環(huán)境為VS2008;在監(jiān)控中心的軟件平臺上可以動態(tài)的實時監(jiān)測礦區(qū)的工作環(huán)境狀況,實現(xiàn)了對礦井的管理與監(jiān)控。
　　 最終經(jīng)過試驗和應(yīng)用結(jié)果可以看出,該礦井無線監(jiān)控系統(tǒng)可以實時的監(jiān)控礦區(qū)的工作環(huán)境狀況,具有成本比較