本文關(guān)鍵詞：基于ARM9的煤礦安全井下監(jiān)控分站的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，中國(guó)對(duì)能源需求越來越大，煤炭作為中國(guó)主要能源之一，，使得國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注煤礦企業(yè)。長(zhǎng)期以來，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)的落后，導(dǎo)致礦難頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年死于煤礦安全事故的人數(shù)接近5000人，是歐美國(guó)家死亡人數(shù)的100多倍；因此預(yù)防安全事故就成為當(dāng)前各級(jí)煤礦部門的重中之重。 世界各主要產(chǎn)煤國(guó)都非常重視井下災(zāi)害的預(yù)防和治理，現(xiàn)使用最多的是井下安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，我國(guó)在20世紀(jì)80年代開始引進(jìn)外國(guó)井下安全系統(tǒng)。由于安全事故多是瓦斯事故，引進(jìn)的井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是以監(jiān)測(cè)瓦斯量和通風(fēng)量為主。隨著科技發(fā)展，我國(guó)近年來對(duì)人員安全的空前重視，成立了礦井監(jiān)察部門，對(duì)礦井安全系統(tǒng)要求越來越高，從而導(dǎo)致井下安全系統(tǒng)的更新?lián)Q代非�？臁，F(xiàn)代化的生產(chǎn)成為煤礦生產(chǎn)的主流。 本篇論文研究了國(guó)內(nèi)外井下監(jiān)控分站系統(tǒng)，考慮到在調(diào)研過程中的情況，綜合未來分站安全系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)井下監(jiān)控分站系統(tǒng)做了整體的分析與設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟硬件，實(shí)現(xiàn)分站的基本功能。本研究的主要研究?jī)?nèi)容如下： （1）井下監(jiān)控分站的總體設(shè)計(jì)。根據(jù)煤礦規(guī)范對(duì)監(jiān)控分站系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)，規(guī)劃總體設(shè)計(jì)方案。針對(duì)井下監(jiān)控分站的實(shí)用性和實(shí)時(shí)性，搭建井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的硬件軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)。 （2）井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。給出了硬件電路的整體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了整個(gè)硬件系統(tǒng)的電源電路，對(duì)常見的井下傳感器進(jìn)行選型，并設(shè)計(jì)了傳感器信號(hào)輸入S3C2440主芯片中的前端電路，設(shè)計(jì)了能顯示井下環(huán)境參數(shù)電路，最后設(shè)計(jì)了基于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸電路。 （3）井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。依次對(duì)應(yīng)用程序、系統(tǒng)移植、驅(qū)動(dòng)程序等進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中應(yīng)用程序包括有主程序、傳感器采集程序、控制程序、圖形界面程序和網(wǎng)絡(luò)通信程序等。并對(duì)軟件抗干擾技術(shù)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。 （4）井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的調(diào)試。分別對(duì)分站系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了調(diào)試；硬件調(diào)試主要利用測(cè)量工具對(duì)電子工藝進(jìn)行測(cè)試；分站系統(tǒng)的軟件測(cè)試主要利用DNW軟件測(cè)試系統(tǒng)的通信功能，利用QT軟件界面測(cè)試顯示/觸摸功能，上位機(jī)調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，最終測(cè)試表明：井下監(jiān)控分站系統(tǒng)對(duì)井下工作環(huán)境能夠提供準(zhǔn)確的環(huán)境參數(shù)和安全依據(jù)，完全滿足煤礦安全生產(chǎn)的需求。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 煤礦安全監(jiān)控 Linux ARM9 S3C2440 以太網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD76
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 選題背景和研究意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)12-14
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.3 本論文研究的主要工作14-16
• 第2章 井下監(jiān)控分站的總體設(shè)計(jì)16-21
• 2.1 概述16-17
• 2.2 分站設(shè)計(jì)要求和技術(shù)參數(shù)17-18
• 2.3 總體方案設(shè)計(jì)18-21
• 2.3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案18-20
• 2.3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體架構(gòu)20-21
• 第3章 煤礦井下監(jiān)控分站的硬件設(shè)計(jì)21-42
• 3.1 分站硬件電路設(shè)計(jì)思路21-22
• 3.2 微處理及外圍電路22-27
• 3.2.1 微處理器22-24
• 3.2.2 存儲(chǔ)器24-26
• 3.2.3 復(fù)位電路26-27
• 3.3 電源電路27-29
• 3.4 分站傳感器電路29-35
• 3.4.1 傳感器介紹30-32
• 3.4.2 模擬信號(hào)處理電路32-34
• 3.4.3 SHT10 數(shù)字信號(hào)處理電路34-35
• 3.5 開關(guān)量信號(hào)處理電路35
• 3.6 控制輸出電路35-36
• 3.7 TFT 顯示電路36-38
• 3.8 觸摸屏輸入電路38-39
• 3.9 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通信電路39-40
• 3.10 PCB 的設(shè)計(jì)40-42
• 第4章 煤礦井下監(jiān)控分站的軟件設(shè)計(jì)42-55
• 4.1 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)42-48
• 4.1.1 系統(tǒng)主程序43-44
• 4.1.2 采集程序設(shè)計(jì)44-45
• 4.1.3 控制程序設(shè)計(jì)45
• 4.1.4 圖形界面程序45-47
• 4.1.5 網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計(jì)47-48
• 4.2 Linux 系統(tǒng)的移植48-51
• 4.2.1 移植 BootLoader49-50
• 4.2.2 移植 Linux 的內(nèi)核50-51
• 4.3 Linux 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)51-54
• 4.3.1 字符驅(qū)動(dòng)52-53
• 4.3.2 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)53-54
• 4.4 軟件抗干擾設(shè)計(jì)54-55
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試55-61
• 5.1 硬件調(diào)試55-56
• 5.2 軟件調(diào)試56-61
• 5.2.1 分站通信功能測(cè)試56-57
• 5.2.2 傳感器測(cè)量系統(tǒng)調(diào)試57-58
• 5.2.3 GUI 界面測(cè)試58-60
• 5.2.4 上位機(jī)軟件測(cè)試60-61
• 結(jié)論和展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間申請(qǐng)的國(guó)家實(shí)用新型專利68-69
• 附錄C 攻讀學(xué)位期間參加的研發(fā)項(xiàng)目69-70
• 附錄D S3C2440 主芯片接線圖70-72
• 附錄E 部分程序源代碼72-75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于ARM9的煤礦安全井下監(jiān)控分站的設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：311162