煤礦安全監(jiān)控系統甲烷監(jiān)控分站的研制.pdf

1、隨著我國經濟的快速發(fā)展，煤炭能源的需求日益增大，帶來的煤礦安全生產問題就日益突顯，特別是每年都居高不下的甲烷爆炸事故，嚴重威脅著煤礦工作的生命安全，因此加強煤礦的安全生產，特別是加強生產現場環(huán)境的監(jiān)控，對減少乃至避免煤礦生產事故的發(fā)生有著至關重要的作用。煤礦安全生產監(jiān)控系統，主要是針對煤礦現場的甲烷濃度進行監(jiān)控。在煤礦中，已經強制要求安裝。
　　煤礦安全監(jiān)控系統的甲烷監(jiān)控分站是系統的核心設備，不僅承擔著與地面計算機進行數據交換的任

2、務，還要對其下所配接的設備進行數據的采集。分站通訊功能的實現，是基于現場總線RS485及改進格式的MODBUS協議完成的。分站在硬件設計上通過RS485通訊驅動電路與單片機串口進行連接，在通訊方式上采用半雙工，主從方式進行數據的交換。分站在工作前，由計算機發(fā)送數據對分站下的配接設備進行配置，分站根據配置對配接設備建立通訊，實現數據的交換。在此基礎上，分站根據采集到的傳感器數據，進行現場環(huán)境的判斷，實現相應的設備控制功能。另外，分站在設計

3、時，配有EEPROM存儲器進行配置參數的存儲，在異常斷電后，恢復供電時，能即時正常地投入工作。
　　本人在分站的研發(fā)過程中，主要負責分站的硬件設計，軟件設計及通訊協議的設計。硬件的設計包括單片機及外圍電路的設計，RS485通訊驅動電路的設計，分站顯示模塊的設計等。在嵌入式軟件的設計上主要有RS485通訊功能的實現，通訊數據的采集與整理，傳感器數據的判斷及控制設備的控制功能。通訊協議方面，包括通訊協議的格式，數據內容的分配及系統功能