1、煤炭是我國(guó)的主要能源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)極其重要的地位。煤礦的生產(chǎn)過程中存在很多安全問題,煤礦事故頻繁發(fā)生,其中煤礦瓦斯事故占到70％以上。因此,設(shè)計(jì)一個(gè)可靠性好、穩(wěn)定性高的煤礦瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)具有非常重要的意義。
　　 根據(jù)用戶需求和國(guó)家安全生產(chǎn)規(guī)范的要求,結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù),提出了一種切實(shí)可行的高低濃度瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并設(shè)計(jì)了煤礦用高低濃度瓦斯傳感器和井下智能監(jiān)控分站。
　

2、　 本課題設(shè)計(jì)的煤礦高低濃度瓦斯傳感器與井下智能監(jiān)控分站的技術(shù)指標(biāo)符合安全行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)《AQ6206-2006煤礦用高低濃瓦斯傳感器》與《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的技術(shù)要求。高低濃度瓦斯傳感器可以對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),并可以完成自動(dòng)校零、非線性補(bǔ)償。在全量程的處理上,利用MJC4/2.0與MJC4/3.0兩種載體催化元件對(duì)瓦斯氣體進(jìn)行采樣。
　　 在傳感器硬件電路設(shè)計(jì)方面,選用AT89C51RC2

3、單片機(jī)作為核心控制器,設(shè)計(jì)了加熱采樣電路、信號(hào)放大電路、電源模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、紅外遙控電路、通信電路以及信號(hào)輸出電路等。在軟件開發(fā)方面,采用模塊化設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了零點(diǎn)自動(dòng)補(bǔ)償程序,使傳感器可以自動(dòng)調(diào)整零點(diǎn),提高了檢測(cè)準(zhǔn)確性。
　　 高低濃度瓦斯傳感器已通過各項(xiàng)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)調(diào)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)功耗低、易維護(hù)、檢測(cè)精度高、抗干擾能力強(qiáng)、具有很好的數(shù)據(jù)處理能力,實(shí)現(xiàn)了井下瓦斯檢測(cè)的數(shù)字化。井下監(jiān)控分站選用ARM微處

4、理器為核心處理器,采用源碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ作為軟件平臺(tái),采用TCP/IP傳輸協(xié)議來實(shí)現(xiàn)中心站與分站間的通信。
　　 在硬件方面,采用NXP公司的32位ARM微處理器LPC2210作為監(jiān)控分站的核心處理器,它有8路10位A/D轉(zhuǎn)換器、76個(gè)通用I/O口、內(nèi)置CAN總線控制器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)頻率信號(hào)、電流信號(hào)與CAN總線信號(hào)的采集。在軟件方面,將源碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-Ⅱ移植到LPC2210中,