煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)中的重大災(zāi)害事故之一。近年來(lái),隨著礦井的不斷延深、開(kāi)采條件的日趨復(fù)雜,煤與瓦斯突出發(fā)生的強(qiáng)度及造成的人員傷亡呈明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)。造成這種事故現(xiàn)象的主要原因是目前對(duì)于煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)仍然采用鉆孔等傳統(tǒng)方式獲得一些反映工作面前方煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性的量化指標(biāo)來(lái)預(yù)測(cè)突出的危險(xiǎn)性,這種方法工作量大、預(yù)測(cè)周期長(zhǎng)、可靠性不高,且占用煤炭生產(chǎn)作業(yè)的時(shí)間和空間。近幾年來(lái)就出現(xiàn)預(yù)測(cè)指標(biāo)未超過(guò)臨界值而發(fā)生瓦斯突出的事故近百起。歸根到底這種預(yù)測(cè)瓦斯突出的方法是靜態(tài)的,不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到煤與瓦斯的動(dòng)態(tài)變化情況。針對(duì)上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了一種利用電磁輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)煤與瓦斯突出的監(jiān)測(cè)儀器,該監(jiān)測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)煤與瓦斯突出的非接觸式動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)。本文研究的主要內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面：（1）根據(jù)電磁輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)的測(cè)量理論,給出電磁輻射信號(hào)的傳播規(guī)律和特征,并計(jì)算出所需要測(cè)量的輻射信號(hào)的頻率和距離,從理論和技術(shù)角度分析此監(jiān)測(cè)技術(shù)的可行性。（2）根據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求和預(yù)期達(dá)到的功能,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體框架,同時(shí)根據(jù)突出預(yù)測(cè)需要快速、及時(shí)、準(zhǔn)確的要求,給出一種DSP+單片機(jī)的雙CPU架構(gòu)監(jiān)測(cè)思路。其中,DSP芯片負(fù)責(zé)采... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)方法
    1.3 煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的目標(biāo)及主要內(nèi)容
第二章 煤與瓦斯突出電磁輻射監(jiān)測(cè)原理
    2.1 煤與瓦斯突出產(chǎn)生電磁輻射理論
    2.2 電磁輻射信號(hào)的傳播規(guī)律及其衰減特征
    2.3 監(jiān)測(cè)電磁輻射信號(hào)的頻率與距離
    2.4 電磁輻射監(jiān)測(cè)技術(shù)的可行性分析
    2.5 本章小節(jié)
第三章 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體研究方案
    3.1 突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的預(yù)期功能
    3.2 突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)指標(biāo)
    3.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案
    3.4 監(jiān)測(cè)儀分機(jī)的設(shè)計(jì)方案
        3.4.1 監(jiān)測(cè)儀的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.2 監(jiān)測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)方案
    3.5 監(jiān)測(cè)儀的指標(biāo)測(cè)量原理
        3.5.1 脈沖測(cè)量與計(jì)數(shù)
        3.5.2 電磁輻射強(qiáng)度的測(cè)量
        3.5.3 FFT算法在DSP實(shí)現(xiàn)的基本原理
    3.6 系統(tǒng)器件的選型
        3.6.1 DSP芯片的選擇
        3.6.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇
    3.7 本章小節(jié)
第四章 硬件設(shè)計(jì)
    4.1 傳感器的選擇
    4.2 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        4.2.1 前置放大電路
        4.2.2 帶通濾波電路
        4.2.3 主放大電路
        4.2.4 電平移位和限幅電路
    4.3 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
    4.4 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)
    4.5 DSP最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
        4.5.1 DSP電源電路設(shè)計(jì)
        4.5.2 DSP時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)
        4.5.3 DSP復(fù)位電路設(shè)計(jì)
        4.5.4 JTAG接口電路設(shè)計(jì)
    4.6 DSP和單片機(jī)通信接口電路設(shè)計(jì)
    4.7 單片機(jī)及其外圍電路設(shè)計(jì)
        4.7.1 LCD接口電路
        4.7.2 鍵盤(pán)接口電路
    4.8 單片機(jī)控制模塊的存儲(chǔ)器及I/O擴(kuò)展
    4.9 通信接口電路設(shè)計(jì)
    4.10 電路抗干擾的措施
    4.11 本章小節(jié)
第五章 軟件設(shè)計(jì)
    5.1 軟件設(shè)計(jì)原則
    5.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境
        5.2.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS簡(jiǎn)介
        5.2.2 Keil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
    5.3 DSP軟件模塊化設(shè)計(jì)
    5.4 DSP數(shù)據(jù)采集子程序
        5.4.1 數(shù)據(jù)采集初始化
        5.4.2 采集數(shù)據(jù)中斷服務(wù)中斷子程序
    5.5 FFT數(shù)據(jù)處理在DSP中實(shí)現(xiàn)的子程序
    5.6 DSP和單片機(jī)的通信子程序
    5.7 單片機(jī)主程序
    5.8 脈沖計(jì)數(shù)子程序
    5.9 鍵盤(pán)子程序
    5.10 LCD顯示子程序
    5.11 監(jiān)測(cè)儀上傳數(shù)據(jù)子程序
    5.12 本章小結(jié)
第六章 煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)儀調(diào)試及實(shí)驗(yàn)
    6.1 信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)試與仿真
    6.2 數(shù)據(jù)采集調(diào)試
    6.3 數(shù)字信號(hào)處理算法調(diào)試
    6.4 人機(jī)接口模塊調(diào)試
        6.4.1 聲光報(bào)警調(diào)試
        6.4.2 LCD液晶顯示模塊調(diào)試
    6.5 通信程序調(diào)試
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
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本文編號(hào)：3406921