煤與瓦斯突出監(jiān)測分站設計.pdf

1、本文是在“十一五”國家科技支撐計劃<<全礦井數(shù)字化安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控及重大災害預警系統(tǒng)的研究>>項目(2007BA00168-1)的<<礦井瓦斯煤塵災害監(jiān)測預警系統(tǒng)關鍵技術的研究>>課題的資助下，結合我省煤礦對煤與瓦斯突出監(jiān)測的需求進行的應用研究。
　　 本文提出了一種基于工業(yè)以太網(wǎng)技術和以嵌入式TCP/IP技術和單片機技術為核心的煤與瓦斯突出監(jiān)測分站的設計，在監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸速率、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和抗干擾性等方面與目前我國煤礦通常

2、采用的各種總線傳輸方式的監(jiān)測分站相比有著突出的優(yōu)勢。我國是一個瓦斯突出災害嚴重的國家，而目前我國煤礦井下瓦斯監(jiān)測分站對于傳感器采集到的數(shù)據(jù)到上位機之間的傳輸主要是采用各種總線方式，隨著煤礦現(xiàn)代化進程的力度越來越大，過去煤礦使用總線方式的弊端就越來越突顯出來，它的通訊協(xié)議眾多，造成設備重復購置，設備補充改造受制于人。而采用電纜作為井下通訊介質(zhì)在井下復雜的電磁環(huán)境和復雜的巷道中信號的傳輸很容易受到干擾，而工業(yè)以太網(wǎng)隨著其關鍵技術的突破現(xiàn)在以

3、其統(tǒng)一規(guī)范的協(xié)議、抗干擾能力強、傳輸距離遠、傳輸帶寬容量大等特點在地面工業(yè)控制領域獲得了廣泛的應用。因此，開發(fā)一套基于井下工業(yè)以太網(wǎng)的新型監(jiān)測分站有著十分重要的意義。
　　 本文的主要工作及特點有：
　　 ⑴國內(nèi)目前專門針對煤與瓦斯突出的監(jiān)測分站據(jù)我網(wǎng)上查閱相關信息只有一家公司生產(chǎn)，功能上也不完善，達不到對煤與瓦斯突出危險性預測的要求，本文給出了新的設計方案。
　　 ⑵本文采用MSP430單片機做為硬件核心，連接

4、了網(wǎng)卡芯片CS8900A，擴展了存儲芯片EEPROM24lC512、液晶顯示模塊、串口和JTAG接口模塊等外圍硬件電路，基本滿足了分站功能的要求。采用這種設計不僅有效降低了分站功耗，也符合了本質(zhì)安全的需要。
　　 ⑶本文不僅設計了分站的軟硬件，而且對整個監(jiān)測系統(tǒng)其它相關的部分也做了研究，如傳感器的選取了新型的光纖瓦斯傳感器，它響應速度快，防燃防爆，抗電磁干擾具有其它傳感器不可比擬的優(yōu)點。
　　 ⑷軟件方面，首先，根據(jù)嵌入