基于ARM的瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)的多參數采集儀的設計.pdf

1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。／i／妒L一學位論文作者簽名：／1名轡久簽字日期：2吖中年弓月7日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解云洼王些太堂有關保

2、留、使用學位論文的規(guī)定。特授權云洼王些太堂可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權說明)學位論文作者簽名：仁軟簽字日期：2aH年弓月7日導師簽名簽字日期：扣l年弓月／。日摘要瓦斯抽放一方面可以保障井下作業(yè)安全，防止瓦斯爆炸，另一方面可以對瓦斯進行存儲再利用，變害為寶。對瓦斯抽放過程

3、進行監(jiān)控則可以有效提升瓦斯抽放過程的安全系數。目前我國國內大部分礦井使用的瓦斯抽放監(jiān)控儀器設備采用單片機做為主控制器，使用RS485總線進行通訊，處理速度低、兼容性和可靠性較差；國外的瓦斯抽放監(jiān)控儀器設備主控制器大多使用DSP，采用光纖傳輸數據，處理速度快，但是設備功耗大，且價格昂貴。因此急需研制一種既能保障性能和精度，又能控制成本的瓦斯抽放監(jiān)控設備，對瓦斯抽放管道內的各參數實時監(jiān)控并能夠快速可靠地上傳數據。本文首先提出了瓦斯抽放監(jiān)控系

4、統(tǒng)以及基于ARM的多參數采集儀的設計方案，并研究了瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)測量各參數使用的傳感器的工作原理和參數的測量方法。采用意法半導體公司生產的基于ARMCortexM3的STM32F107VCT6作為主控芯片，使用EDA工具AltiumDesigner設計了包括主控模塊、各參數采集模塊、LCD顯示模塊、紅外遙控模塊、CAN通信模塊、電源模塊等模塊在內的多參數采集儀的硬件電路：采用Keil公司的MDKARM作為開發(fā)平臺，使用C語言編寫了多參

5、數采集儀的軟件，實現了甲烷濃度測量的零點及線性溫度補償以及對流量信號的基于變采樣點式FFT的頻譜分析，提升了測量精度，同時完成了LCD顯示、紅外遙控和CAN通信等多參數采集儀的其他功能：制作了實驗樣機，搭建了實驗平臺，并進行了多參數采集儀軟硬件測試和實驗，和瓦斯抽放監(jiān)控系統(tǒng)的聯合測試。本文設計的多參數采集儀性能良好，成本低廉，能夠對煤礦井下的瓦斯抽放管道內甲烷濃度、流量、壓力以及溫度進行精確的測量，并能夠實時顯示測量參數，保障了瓦斯抽放