矿井安全监测系统研究——便携式瓦斯智能监测系统设计

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1、摘要能源工业是国家经济发展的命脉，近年来，随着石油资源的紧张和油价格的飙升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显然。但是我国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重特大伤亡事故屡见报端。其中瓦斯爆炸又占绝大多数。矿井中瓦斯浓度的监测，直接关系到煤矿的安全生产和广大的矿工的生命安全。本文AT89S52单片机为基础，设计便携式瓦斯智能监测系统，采用气体传感器测量数据，并对采集到的数据进行分析，然后结合采集的数据进行声光报警等处理，以提醒工人进行必要的防护工作。介绍了此次设计的核心部件，阐述了电路设计及具体的程

2、序流程设计。关键词：传感器；AT89S52；瓦斯智能监测系统AbstractEnergyindustryisthevitalsofourcouuntry’seconomydevelopment.Inrecentyears,incompanywithpetroleumresourcesshortage,petroleumpricesgrowrapidly.Theimportantandunsubstitutabilityofcoalindustryincreaseeveryday.ButChinesecoali

3、ndustrysafetyinproductionrefuseoptimism,asseriouscasualtyrepeatedlyappearedinthenewspaper.Gasexplosionoccupythemostpartofthoseaccident.Minegasconcentrationmonitoring,isdirectlyrelatedtothesafetyofcoalproductionandthemajorityofthelivesandsafetyofminers.Thedi

4、ssertationdesignedportableintelligentmonitoringsystemforgasbasedonAT89S52,whichmeasureddatausinggassensor,andanalysedthecollecteddata.Light-emittingdiodesandtrumpetswereusedtogivethealarmbasedonthecollecteddata,whosepurposeistoremindworkstoadoptneedfulprote

5、ctivemeasures.Introducedthemaincomponentsoftheabovedesign,circuitdesignanddetailedprocessdesignwerealsoproposedinthepaper.Keywords:sensor;AT89S52;intelligentmonitoringsystemforgas1绪论矿井安全监测系统，指具有模拟量、开关量、累计采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度

6、、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警、电源箱、避雷器等设备组成的系统。1.1国内外矿井安全监测监控技术的发展国外煤矿监测监控技术是20世纪60年代开始发展起来的，至今已经有四代产品，基本上5-10年更新一代产品。从技术特性来看，主要是从信息传输发生的进步来划分监控系统发展阶段的。第一代煤矿监测系统采用空分制来传输信息。60年代中期英国煤矿的运输机控制，日本煤矿中的固定设备控制大都

7、采用这种技术。波兰在70年代从法国引进技术推出了可测瓦斯、CO、风速、温度等参数共128个测点的CMC-1系统。煤矿监测技术的第二代产品的主要技术特征是信道频分制技术的应用。由于采用频分制，传输信道的电缆芯数大大减少，很快就取代了空分制系统。其中最具代表性且至今仍有影响的是西德Siemens公司的T系统和F+H公司的TF20系统。频分制的应用，体现了以晶体管电路为主的信息传输技术的发展，而集成电路的出现推动了时分制系统的发展，从而产生以时分制为基础的第三代煤矿监测系统，其中发展较快的是英国。1976年，英国煤

8、矿研究院推出轰动一时的以时分制为基础的MINO煤矿监测系统，并在胶带输送、井下环境监测、供电供水监测和洗煤厂监测等方面取得成功，形成了全矿井监测监控系统。这一系统的成功应用，开创了煤矿自动化技术和煤矿监测监控技术的发展的新局面。到了80年代，美国以其拥有的雄厚的高新技术优势，率先把计算机技术、大规模集成电路技术、数据通信技术等现代高新技术用于煤矿监测系统，这就形成了以分布式微处理机为基础的第四代煤矿