本文關(guān)鍵詞：智能井下分站的研究與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 井下分站是煤礦井下安全監(jiān)控模塊與井上安全監(jiān)控中心之間的傳輸樞紐,負(fù)責(zé)井下與中心站之間的數(shù)據(jù)采集與通訊。分站能否有效工作決定了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能否順利實(shí)現(xiàn),在煤礦安全監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要的作用。 本課題來(lái)源于山東省信息產(chǎn)業(yè)廳項(xiàng)目“煤礦安全自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控及管理系統(tǒng)”。該系統(tǒng)以現(xiàn)有比較成熟、實(shí)用、可靠的檢測(cè)設(shè)備為主體,進(jìn)一步開發(fā)和完善礦用防爆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和井下智能監(jiān)控分站等關(guān)鍵設(shè)備,開發(fā)和完善綜合信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)煤礦安全管理信息系統(tǒng)的綜合智能化輔助決策功能和綜合性自動(dòng)化控制。 本文設(shè)計(jì)的隔爆兼本安電源輸出電壓為18V,共有六路本安輸出可供分站以及各種傳感器使用。 本文設(shè)計(jì)的井下智能分站作為“煤礦安全自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)控及管理系統(tǒng)”的一個(gè)重要的組成部分,以ARM微控制器為核心,以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ?yàn)槠脚_(tái),采用UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了分站的網(wǎng)絡(luò)通信功能,很好的解決了當(dāng)前煤礦企業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)通信協(xié)議不一致的問(wèn)題。 在硬件方面,嚴(yán)格按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》完成了監(jiān)控分站的總體硬件設(shè)計(jì),并通過(guò)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)卡芯片RTL8019AS實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)連接。選用PHILIPS公司的32位ARM芯片LPC2214作為分站的主控芯片,它具有16KB的靜態(tài)RAM和256KB的高速FLASH,包含8路10位A/D,還有多個(gè)串行接口,可使用的GPIO高達(dá)76個(gè)(使用了外部存儲(chǔ)器),很好了滿足了分站外接傳感器的多樣化要求。在人機(jī)接口方面,系統(tǒng)擴(kuò)展了LED數(shù)碼管顯示和紅外遙控鍵盤。在通信方面,采用UDP協(xié)議與中心站進(jìn)行通信,將各種傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到中心站進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算處理,并能夠接收中心站下發(fā)的各種控制命令和配置。 在軟件方面,介紹了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的移植過(guò)程,并在此基礎(chǔ)上分析了TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn);制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式;通信過(guò)程中采用了標(biāo)準(zhǔn)的UDP協(xié)議;詳細(xì)介紹了幾個(gè)主要程序模塊的編程思路,如LED顯示、外部輸入頻率信號(hào)的測(cè)量及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等,并給出了在實(shí)際編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及調(diào)試的方法。 本監(jiān)控分站具有8路A/D數(shù)據(jù)采集;8路數(shù)字量輸入;8路控制量輸出對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制;人機(jī)接口提供人機(jī)交互界面,提供按鍵操作和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示;RS485通信接口負(fù)責(zé)擴(kuò)展開關(guān)量傳感器;網(wǎng)絡(luò)通信接口負(fù)責(zé)為各種監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)提供兼容的接入接口;非易失性鐵電存儲(chǔ)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)以保證掉電后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不丟失。
【關(guān)鍵詞】：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) 分站 隔爆兼本安電源 ARM μC/OS-Ⅱ UDP協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TD67
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題的背景與意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求14-15
• 1.4 本文主要工作15-18
• 第二章 隔爆兼本安電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)18-26
• 2.1 開關(guān)電源電路19-20
• 2.2 充放電管理與交直流切換電路20-21
• 2.3 安全柵電路21-23
• 2.4 性能指標(biāo)23-26
• 第三章 分站的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)26-38
• 3.1 硬件系統(tǒng)組成26
• 3.2 主控芯片及外擴(kuò)存儲(chǔ)器26-28
• 3.2.1 主控芯片26-27
• 3.2.2 外擴(kuò)RAM27-28
• 3.3 電源及復(fù)位電路28-29
• 3.3.1 電源28-29
• 3.3.2 復(fù)位電路29
• 3.4 TCP/IP通信模塊29-31
• 3.5 顯示、存儲(chǔ)及紅外按鍵模塊31-33
• 3.5.1 顯示模塊31
• 3.5.2 斷電存儲(chǔ)模塊31-32
• 3.5.3 紅外按鍵模塊32-33
• 3.6 數(shù)據(jù)采集及控制模塊33-34
• 3.6.1 數(shù)據(jù)采集模塊33-34
• 3.6.2 控制模塊34
• 3.7 RS485接口模塊34-35
• 3.8 PCB設(shè)計(jì)35-38
• 第四章 分站的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)38-70
• 4.1 μC/OS-Ⅱ簡(jiǎn)介38-40
• 4.2 μC/OS-Ⅱ在LPC2214上的移植40-46
• 4.3 分站各任務(wù)軟件設(shè)計(jì)46-68
• 4.3.1 任務(wù)的劃分及優(yōu)先級(jí)46-47
• 4.3.2 任務(wù)間數(shù)據(jù)交互47
• 4.3.3 輪詢與UDP處理任務(wù)47-55
• 4.3.4 收發(fā)數(shù)據(jù)處理任務(wù)55-59
• 4.3.5 監(jiān)測(cè)任務(wù)59-62
• 4.3.6 存儲(chǔ)和顯示任務(wù)62-68
• 4.4 調(diào)試68-70
• 第五章 全文總結(jié)及展望70-72
• 附錄72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況79

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 孫彥明;宋正杰;;煤礦多監(jiān)控系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行協(xié)議的設(shè)計(jì)[J];采礦技術(shù);2012年01期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 齊冀;基于CAN總線的智能瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

2 章亞斌;煤礦安全管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];南昌大學(xué);2010年

3 李翔;煤礦井下智能監(jiān)控分站的設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 周欽山;基于Client/Server模式的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)[D];山東大學(xué);2008年

5 齊娜;煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];山東師范大學(xué);2009年

6 張紅玲;煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法研究[D];山西大學(xué);2012年

7 熊若訥;煤礦井下安全智能監(jiān)控分站的設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2012年

8 肖萬(wàn);基于光纖傳感的煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2012年

9 陳麗特;基于嵌入式的煤礦監(jiān)控分站的設(shè)計(jì)[D];安徽理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：智能井下分站的研究與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：382284