本文關(guān)鍵詞：礦用瓦斯?jié)舛葯z測系統(tǒng)的研究與設(shè)計

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【摘要】：在我國,國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主要動力能源是煤炭。瓦斯是一種無色、無味、無嗅、可以引起爆炸或燃燒、可以使人窒息死亡的氣體,形成與成煤過程中,是煤炭衍生的伴生物。在煤炭開采過程中,瓦斯會伴隨著煤體的采掘而涌出,甲烷是瓦斯氣體的主要成分。為了避免煤礦事故的發(fā)生,必須加強對井下甲烷氣體濃度的監(jiān)測。 本文研究并設(shè)計了一種基于ARM的礦用瓦斯?jié)舛葯z測系統(tǒng),實現(xiàn)了對礦井下的溫度、濕度以及瓦斯?jié)舛鹊臋z測。從主控制器到傳感器及元器件的選型,信號采集處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、外部存儲電路、人機交互及通信電路的設(shè)計完成了系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計,軟件部分則利用ADS1.2嵌入式集成開發(fā)環(huán)境和H-JTAG仿真調(diào)試工具,通過C和C++語言分別對瓦斯?jié)舛葯z測、溫度檢測、濕度檢測、存儲模塊以及顯示部分等子模塊進(jìn)行編程,最終完成整個系統(tǒng)軟件的設(shè)計。整個系統(tǒng)經(jīng)過軟硬件綜合調(diào)試后運行良好,瓦斯?jié)舛�、溫度和濕度值能實時顯示,設(shè)計結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)。本系統(tǒng)便于井下人員及時掌握當(dāng)前作業(yè)區(qū)的瓦斯?jié)舛燃皽貪穸鹊男畔?從而可以盡早發(fā)現(xiàn)危險因素,并及時采取有效的防范措施,避免礦難的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯?jié)舛葯z測 甲烷 嵌入式 監(jiān)測 ARM
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.55
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 選題背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢9-11
• 1.2.1 國內(nèi)外研究概況9-10
• 1.2.2 發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 礦用瓦斯?jié)舛葯z測系統(tǒng)開發(fā)的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景11
• 1.4 論文的主要工作11-12
• 1.5 本章小結(jié)12-13
• 2 礦用瓦斯?jié)舛葯z測系統(tǒng)的總體設(shè)計13-17
• 2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能及技術(shù)指標(biāo)13
• 2.1.1 系統(tǒng)實現(xiàn)功能13
• 2.1.2 技術(shù)指標(biāo)13
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計原則13-15
• 2.2.1 硬件部分13-14
• 2.2.2 軟件部分14
• 2.2.3 防爆儀表設(shè)計原則14-15
• 2.3 整體設(shè)計方案15-16
• 2.3.1 設(shè)計方案15
• 2.3.2 硬件框圖15-16
• 2.3.3 工作原理16
• 2.4 本章小結(jié)16-17
• 3 硬件設(shè)計17-34
• 3.1 主控制器與瓦斯檢測傳感器的選擇17-20
• 3.1.1 主控制器的選擇17-18
• 3.1.2 瓦斯?jié)舛雀衅鞯倪x擇18-20
• 3.2 S3C2440A的外圍電路設(shè)計20-23
• 3.2.1 電源部分20-22
• 3.2.2 時鐘部分22
• 3.2.3 復(fù)位部分22-23
• 3.3 信號采集處理電路23-26
• 3.3.1 瓦斯傳感器加熱及其信號采樣電路23-24
• 3.3.2 礦井溫度信號采樣電路24-25
• 3.3.3 礦井濕度采樣電路25-26
• 3.4 溫濕度補償電路26-27
• 3.5 A/D轉(zhuǎn)換模塊27
• 3.6 外部存儲/時鐘模塊27-29
• 3.6.1 I~2C總線簡介27-28
• 3.6.2 數(shù)據(jù)存儲模塊28-29
• 3.6.3 實時時鐘模塊29
• 3.7 人機交互及通信部分29-33
• 3.7.1 LCD顯示模塊29-30
• 3.7.2 聲光報警模塊30-31
• 3.7.3 串行通信模塊31-33
• 3.7.4 JTAG接口電路33
• 3.8 本章小結(jié)33-34
• 4 軟件設(shè)計34-49
• 4.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)Linux34-35
• 4.1.1 Linux選擇的依據(jù)34
• 4.1.2 Linux簡介34
• 4.1.3 Linux系統(tǒng)內(nèi)核編譯34-35
• 4.2 Boot Loader及U-Boot35-36
• 4.2.1 Boot Loader35
• 4.2.2 Boot Loader之U-Boot35-36
• 4.3 軟件開發(fā)環(huán)境和調(diào)試工具36-37
• 4.3.1 ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境簡介36-37
• 4.3.2 JTAG仿真器及調(diào)試37
• 4.4 濾波算法37-38
• 4.5 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計38-39
• 4.6 瓦斯?jié)舛葯z測子程序39-41
• 4.7 溫度檢測子程序41-43
• 4.8 濕度檢測子程序43-45
• 4.10 外部存儲子程序45-46
• 4.11 人機交互及通信子模塊46-48
• 4.11.1 顯示子程序46-47
• 4.11.2 串行通信子程序47-48
• 4.12 本章小結(jié)48-49
• 5 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析49-53
• 5.1 整機調(diào)試49-51
• 5.1.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試49-50
• 5.1.2 軟件調(diào)試50-51
• 5.2 設(shè)計結(jié)果51-52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 6 結(jié)論53-55
• 6.1 結(jié)論53
• 6.2 展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文57-58
• 致謝58-60

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 蔣斌;魏立峰;曹順;;煤礦瓦斯監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計[J];微計算機信息;2008年31期

2 陳鼐;于盛林;;基于ARM的LCD模塊接口設(shè)計及MiniGUI實現(xiàn)[J];儀器儀表學(xué)報;2007年S1期

3 王磊,易順勇,張德強;煤質(zhì)工業(yè)分析儀智能分析系統(tǒng)的設(shè)計[J];自動化與儀表;2004年02期

4 童敏明,楊勝強,田豐;新型瓦斯傳感器關(guān)鍵技術(shù)的研究[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報;2003年04期

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本文編號：911340