煤矿安全监控系统

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1、华北科技学院毕业设计目录绪论3研究背景及研究意义3国内外煤矿安全监控系统概况4一、国外煤矿安全监控系统的现状4二、我国煤矿安全监控系统的现状5三、煤矿安全监控系统的发展趋势5四、存在问题和不足6本设计主要内容：7第一章、系统总体设计方案81.1系统工作原理81.2系统信息处理91.3系统通信91.4系统网络拓扑结构111.5主要技术要求121.6主要技术参数13第二章、分站数据采集152.1甲烷传感器.152.2温度传感器152.3设备开停传感器152.4水位传感器152.5风筒风量传感器152.6风门开关状态传感器162.7声光报警器162.8遥控发送器162.9本安多路不间断电源16

2、第三章、智能分站硬件设计173.1硬件总体设计173.2微控制器及外扩RAM183.21微控制器183.22数据共享RAM193.3电源及复位电路213.31电源213.3.2复位电路223.4后备电源设计223.5外围电路233.5.1显示电路233.5.2报警电路24第65页共65页华北科技学院毕业设计3.5.3断电存储模块243.5.4红外按键模块253.6CAN通信模块253.7传感器及数据采集模块263.7.1传感器的选型263.7.2数据采集模块273.8硬件的抗干扰能力设计27第四章、软件设计与实现304.1系统软件的整体构成304.2μC/OS-Ⅱ操作系统简介314.3μ

3、C/OS-Ⅱ在LPC2119上的移植324.3.2μC/OS-Ⅱ的文件体系结构324.3.3μC/OS-Ⅱ的移植334.4智能分站各任务的软件设计374.4.1智能分站任务优先级分配374.4.2初始化任务384.4.3下行CAN通信任务384.4.5存储任务设计394.5、CAN总线通信404.5.1CAN控制器初始化404.5.2CAN通信的数据发送424.5.3CAN通信的数据接收434.6CAN应用层通信协议设计444.7软件抗干扰措施45第五章、总结47参考文献49致谢50外文资料译文51第65页共65页华北科技学院毕业设计绪论研究背景及研究意义我国煤炭产量一直处在比较高的水平

4、，但煤矿安全形势却不容乐观。2007年，我国共有各类煤矿约1万多处，全国煤矿死亡人数3786人，2003年全国原煤产量17.36亿吨，死亡6434人，百万吨死亡率3.71，我国百万吨死亡率是美国的近100倍，南非的近30倍。瓦斯灾害是煤矿最严重的灾害之一，在我国煤矿的重大灾害事故中，瓦斯事故占70%以上，瓦斯治理成为煤矿安全工作的重点，2001年至2005年2月底，全国煤矿发生一次死亡30人以上的事故28起，死亡1689人。其中，瓦斯事故24起，死亡1558人，事故起数和死亡人数分别占85.71％和92.2%。就在2009的2月22日，山西焦煤集团屯兰矿发生特大瓦斯爆炸事故，造成70余人

5、死亡，给国家和人民造成了严重的损失。虽然近几年国家对煤矿安全加大了投入力度和治理力度，但我国煤矿安全底子薄，基础差，想从根本上治理并非一早一夕之事。无论何时，煤矿的安全生产都是煤矿企业生产过程中的重中之中。随着国家对煤矿安全生产工作的日益重视，以及煤矿企业自身现代化管理的需求，煤矿安全生产监测系统越来越体现出其重要性。从技术和管理的角度出发，煤矿安全生产监测系统已是必然趋势。如何利用现代化的信息技术从根本上解决煤矿安全隐患问题，从而使得各级煤矿主管部门切实承担起监督管理的职能，已经成为煤矿采掘业现代化进程的当务之急。2005年国务院第81次常务会提出了“推广煤矿瓦斯数字化远程监控系统”的

6、通知中，规定各煤矿必须安装煤矿安全监控系统。针对现有监控系统五花八门，没有很好的发挥作用的现状，国家先后又制定了《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用规范》（AQ1029-2007）等标准，但现有监控系统有些根本达不到标准的要求，系统经常失灵，误报警和不报警，使监控系统的可信度大打折扣。因此，根据煤矿现场的实际情况，针对现有煤矿的缺点和不足，利用先进的技术手段对煤矿安全监控进行改进，对我国煤矿安全生产将起到积极作用。基于以上分析，解决煤矿安全生产问题最重要的就是解决瓦斯安全问题。本设计主要在瓦斯综合治理工作体系的“通风可靠、抽采达标、

7、监控有效、管理到位”第65页共65页华北科技学院毕业设计的四个方面中的监控和管理上下功夫。本设计研究意义如下：1、利用现代化信息技术、控制技术、通信技术等对现有监控系统进行完善和改进，能够促进安全监控系统在煤矿安全生产中重要作用的发挥。2、智能分站是监控系统的心脏，先进的分站设计是保证监控系统运行的最重要基础，智能分站处理能力的增强，将有助于分站性能的改善，从而减少危害事故的发生。3、选择合适的通信方式有利于数据传输的准确性和可靠性