基于arm的煤矿自动排水监控系统的研究

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1、西安科技大学硕士学位论文基于ARM的煤矿自动排水监控系统的研究姓名：温国栋申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：马胜利20090511论文题目：专业：硕士生：指导教师：基于删的煤矿自动排水监控系统的研究机械设计及理论温国栋马胜利摘要(签名煌固盗c签一目前，国内矿井的排水系统多采用传统的人工监测、继电器控制的方法。传统方法设备运行的自动化程度低、可靠性较差、工人劳动强度大、应急能力不足，存在一定的安全隐患，不适应数字化矿井发展的需要。本课题设计的自动排水系统采用嵌入式微控制器作为就地控制系统与上位机远程

2、监控相结合的方式，提高了工作的可靠性和稳定性，具有运行成本低、调试方便等特点。本文首先根据某矿井下排水的实际情况，对各种排水形式和相关设备进行了分析和比较，选择其中一种典型的排水系统形式作为模型。根据井下排水系统的运行原理展开研究和论证，制定了井下水位监控和水泵启动方案。在综合自动控制的相关理论和传感器应用技术的基础上分析了排水系统中需要监控的、能够反映排水系统工作特征的关键参数，并提出了这些参数的监测方法和这些方法的可行性。全面分析了目前常用的微处理器和实时操作系统，详细研究了Al洲和“C／OS．II的性能和

3、特点，充分利用Al洲微处理器高性能、低功耗、低成本的优势，以及“C／OS．II可移植性好、开发成本低的优点。选用以删7TDMI．S为CPU的LPC2220芯片作为就地控制系统，选用“C／oS．II为实时操作系统。并根据排水系统工作方案和要求设计了系统和接口硬件电路，完成了系统运行程序代码的编写。应煤矿信息化发展趋势的要求，选用LabVIEW作为上位机监控软件，以串行通讯协议与井下就地控制系统组成远程监控系统。从而实现工作人员能够在地面监控室轻松了解到井下水仓水位、各排水设备工作状态等信息，实现了排水系统运行的“

4、避峰就谷”和水泵房的无人化值守。此项研究对矿井的安全生产、节能降耗和数字化建设等工作具有一定参考价值。关键词：煤矿；自动排水；水泵；舢uⅥ；pc／os．II；LabVIEw研究类型：应用研究Subject：ResearchofARM_basedRemoteMonitoringandControlofAutomaticCoalDrainagesystemSpecialty：MechanicDesignandTheoryName：WenGuodongInstructor：MaShengIiABSTRACT(sign

5、ature)吆厶丝幻(Signature)Atpresent，themost缸rledI．ainagedeVicesi11iIllandarecontrolledbyrelaysWIlichoperatedbypeople，锄dtheStatesoftlledeVicesarewatcllingbyman．TtlismethodofControllingdr血一systemhaSm甜lyf-aults．Such嬲，t11edegreeofautomationislow；tllereliabili够ispoor；

6、tllequickrespondabilit)，isweakly．Sotlliss咖sisnotmatcmngtlledevelopmentofdigitalmine．111eautomaticdrail鹄esyStemdesi龃edinthisthesis，wmchused廿leembeddedmicro．ComrolleraSt11elocalhostcomputercomrolsystem觚dcombinedofPCaSremotemollitoringmetllod，impr0Vedthereliabi

7、li够arldstabilit)rofthejob．IthaSlowoperatingcostsandtheadVamageofeasydebugging．AtfirSt，Ⅱletllesis舡lalyzed锄dcomparedseveralofdrainagea11drelatedequipmentaccordingt0tlleaC砌si咖ionofdrainageaboutamine，menchousedoneofatypicalf0肌ofthedraillagesyStem嬲amodel．Second，i

8、t咖died锄ddemons僦ed谢mmem疵ngprincipleoftheundergrounddraillagesystem，ⅡlenfommlatedmeundergroundwaterleVelmoIli硎ngaIldpllrnpmnningprogr锄．Basedon锄iIltegratingoftherelatetlleo巧ofautomaticcontrol舡ldseI