采用CAN總線的煤礦安監(jiān)系統(tǒng)井下分站的設(shè)計(jì).pdf

1、煤炭是重要的戰(zhàn)略資源,煤炭工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。煤礦井下環(huán)境具有高危險(xiǎn)性,我國(guó)煤礦礦難事故頻發(fā),安全形勢(shì)不容樂(lè)觀。有必要加強(qiáng)對(duì)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的安全監(jiān)控,減少安全事故的發(fā)生。
　　本課題針對(duì)這一情況而提出,設(shè)計(jì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的煤礦安監(jiān)系統(tǒng)井下分站。論文在對(duì)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究與分析的基礎(chǔ)上。首先,設(shè)計(jì)了井下分站的總體方案,確定了井下分站需要實(shí)現(xiàn)的功能:與上位機(jī)之間能夠進(jìn)行10公里無(wú)中繼傳輸;能夠監(jiān)測(cè)甲烷、一氧化碳等危險(xiǎn)氣

2、體的濃度;氣體濃度超標(biāo)后,2秒鐘警報(bào)內(nèi)信息能上傳至上位機(jī);能夠接收上位機(jī)的指令,對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整和配置;能夠容忍一定的電源電壓波動(dòng),在主電源失效的情況下仍可工作一段時(shí)間等。然后,設(shè)計(jì)了滿足功能要求并且符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的硬件電路。采用S3C44B0X為核心設(shè)計(jì)了主控電路,滿足數(shù)據(jù)快速處理和上傳功能;使用PIC18F4580設(shè)計(jì)了CAN總線接口和數(shù)據(jù)采集電路,使井下分站能夠進(jìn)行10公里無(wú)中繼傳輸以及信號(hào)的快速采集;設(shè)計(jì)了具有后備電池的本質(zhì)安全

3、型電源;采用320×240單色液晶屏設(shè)計(jì)了用戶界面。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了井下分站軟件的設(shè)計(jì),論述了軟件模塊功能和執(zhí)行流程。重點(diǎn)分析了CAN總線傳輸報(bào)文的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了適用于井下分站的傳輸協(xié)議,滿足了信息快速傳送的要求,同時(shí)避免了總線負(fù)載過(guò)重,確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。針對(duì)井下氣體的交叉干擾,提出了一種去除交叉干擾的方法并應(yīng)用于井下分站數(shù)據(jù)處理模塊。最后,采用VB6.0編寫(xiě)了可用于調(diào)試和監(jiān)測(cè)的上位機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)對(duì)井下分站的監(jiān)控