煤炭作为一种重要的动力,在工业出产等许多方面发挥着无足轻重的效果,关系着国民经济的命脉。煤炭挖掘中的安全问题一直是遭到极大注重的。假如假如呈现安全问题,不只会形成巨大的经济损失,而且直接要挟到煤炭工人的生命安全。近年来,我国煤炭挖掘的安全问题局势不容乐观,各地矿难时有发生,特别是一些小
跟着科学技术的渐渐的提高,煤炭挖掘中安全监测的现代化脚步也在不断前进。煤矿安全监测的参数有许多,其间是个很重要的参数.假如浓度过大,易引起爆破风险,后果不堪设想,相同温度也是一个很重要的参数。
许多体系选用有线传输的方法,但存在着布线困难,价格昂贵的缺陷。依据以上,本文规划了一种监测体系。
整个体系由主控室PC机、上位机、下位机组成,通讯选用无线通讯方法,体系全体框图如图1所示。
整个体系包含240个下位机、一个上位机和一台PC机。本体系选用无线通讯方法,上位机发同步信号,下位机顺次在各自时隙向上位机发送数据,每隔15分钟发送一次。瓦斯传感器将瓦斯浓度转化为电信号,输出的电压幅值和浓度成正比,温度传感器运用数字温度传感器。下位机由单片机和无线收发模块组成,用于现场监测,对收集到的数据来进行打包,并经过无线收发模块将数据传给上位机。上位机也是由单片机和无线收发模块组成,最大的效果是担任总体系的同步和接纳下位机发送来的数据,并转发给PC机。
本体系选用TI公司出产的MSP430F135单片机,它具有以下特色:功耗低,作业电流是微安级;速度快,最快指令周期到达125 ns,外围部件丰厚,具有A/D转化器,比较器,两个16位定时器,6个8位并行端口等。无线通讯选用CHIPCON公司出产的CCl000无线 MHz规模内的ISM频段,一般应用于低功耗无线通讯。温度传感器运用DALLAS公司的DSl8820。瓦斯传感器运用我国自己出产的MJC4/3.0L。
DSl8820选用单总线通讯方法,与单片机衔接时只需要外接一个5.1 kΩ左右的上拉电阻,选用外部电源供电,外围电路简单明了。测温的规模是一55℃~+125℃。转化成果为9~12位,当成果为12位时,最小分辨率可以到达O.062 5℃。在本体系中,在初始化阶段将转化成果设置为9位,相应的分辨率为O.5℃,而且完结一次转化只需要93.75 ms,远远小于12位转化时所需的750 ms。因为在数据帧顶用一个字节表明温度,所以要进行一次右移,成果为整数。
每次数据发送之前进行10次温度数据的收集,然后取平均值,以确保数据愈加牢靠、精确。
MJC4/3.0L型催化元件依据催化焚烧效应的原理作业,由检测元件和补偿元件配对组成电桥的两个臂,遇可燃性气体时检测元件电阻升高,桥路输出电压改变,该电压变量随气体浓度增大而成正比例增大,补偿元件起到温湿度补偿效果。它具有以下特色:桥路输出电压呈线性,呼应速度快,元件作业安稳,可以抗H2S中毒。被大规模的应用于工业现场的天然气、液化气、煤气、烷类等可燃性气体及汽油、醇、酮、苯等有机溶剂蒸汽的浓度检测。
在本体系中MJC4/3.OL后接扩大电路,瓦斯浓度是一个改变的量,相应的输出电压也就跟着改变,在实践中,作业人员期望得到的是比较精确的峰值,所以本体系选用了峰值检测电路,如图2所示。