基于μC-OS-Ⅱ的煤礦風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、煤礦生產(chǎn)企業(yè)由于其行業(yè)的特殊性，在日常的生產(chǎn)活動(dòng)中，需要工作人員深入礦井進(jìn)行工作，礦井里不但氧氣稀薄，還充滿了很多有毒有害的氣體，會(huì)產(chǎn)生很多安全隱患，例如工作人員會(huì)因?yàn)槿毖趸蛭胗卸練怏w導(dǎo)致昏迷，其次蘊(yùn)含的可燃?xì)怏w也有可能造成爆炸事故等。為了應(yīng)對(duì)這樣的情況，作為重要的通風(fēng)設(shè)備——煤礦風(fēng)機(jī)在這其中起了比較重要的作用，風(fēng)機(jī)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面把新鮮的空氣送入井下，一方面把有毒有害易燃易爆的氣體排出，有力地保障了井下人員的安全生產(chǎn)活動(dòng)。

2、　　煤礦風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的好壞是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的保障。目前國內(nèi)對(duì)于煤礦風(fēng)機(jī)設(shè)備的維護(hù)采用的是事后維修的方法，具體是安排人員定期檢查風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)有問題，通知檢修班檢修，這種方式能比較直觀的檢查出風(fēng)機(jī)的狀況，但是也存在不少不足之處。首先，對(duì)檢查人員的專業(yè)素養(yǎng)要求比較高；其次，檢查頻度必須要頻繁，這樣增大了工作人員的工作量；第三，不易在故障初期發(fā)現(xiàn)問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題已經(jīng)比較嚴(yán)重了，維修故障所付出的時(shí)間成本和資金成本較大。

3、　　本文介紹了一種新型的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤礦風(fēng)機(jī)的方法，利用嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)地監(jiān)控煤礦風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)，工作人員無需親臨環(huán)境惡劣的現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，在控制中心的電腦前便可動(dòng)態(tài)地監(jiān)控煤礦風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
　　整個(gè)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可分為兩大部分，一是上位機(jī)部分，基于Windows系統(tǒng)開發(fā)的運(yùn)行在電腦上的監(jiān)控軟件，可以直觀地看到風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；二是下位機(jī)部分，實(shí)現(xiàn)的是定時(shí)從煤礦風(fēng)機(jī)設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，同時(shí)將采集到的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端供上位

4、機(jī)統(tǒng)計(jì)和分析，包含傳輸網(wǎng)關(guān)和采集終端兩個(gè)部分，傳輸網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，采集終端負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集。本文研究的是下位機(jī)部分的傳輸網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，它基于μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)開發(fā)，運(yùn)行在嵌入式芯片上，一方面通過RS485工業(yè)總線從采集終端獲取風(fēng)機(jī)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另一方面通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與控制中心的上位機(jī)端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
　　本傳輸網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)包括底層框架和上層應(yīng)用兩個(gè)部分：
　　1.網(wǎng)關(guān)層的底層框架集成了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ、嵌入式

5、 TCP/IP輕型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧LwIP、小型文件系統(tǒng)FatFs等軟件組件，為多任務(wù)實(shí)時(shí)處理和以太網(wǎng)高速傳輸數(shù)據(jù)提供了有力的技術(shù)手段；此外，考慮到實(shí)際應(yīng)用中版本維護(hù)的問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種易用的升級(jí)小程序BootLoader。
　　2.網(wǎng)關(guān)層的上層應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了以下6個(gè)任務(wù)：
　　1)看門狗任務(wù)：負(fù)責(zé)監(jiān)控其它任務(wù)是否陷入死循環(huán)，如果陷入了死循環(huán)則重啟該任務(wù)；如果看門狗任務(wù)本身在某處死機(jī)或跑飛，整個(gè)網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)將自動(dòng)復(fù)位。