探析基于以太网的煤矿顶板动态监测系统研究

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1、分类号：TD672密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于以太网的煤矿顶板动态监测系统研究孙天佑申请学位级别：硕士学位专业名称：计算机应用技术指导教师姓名：闫相宏职称：副教授山东科技大学二零零六年五月论文题目：基于以太网的煤矿顶板动态监测系统研究作者姓名：孙天佑入学时间：2003年9月专业名称：计算机应用技术研究方向：微机及微电子应用指导教师：闫相宏职称：副教授黄自伟教授论文提交日期：2006年5月论文答辩日期：2006年6月授予学位日期：StudyondynamicmonitoringsystembasedonEthernet

2、forthetopincoalmineADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybySunTianyouSupervisor:ViceProfessorYanXianghongCollegeofInformationScienceandEngineeringMay2006声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士论文，除了所列参考文献和

3、世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。研究生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasno

4、tbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要顶板事故作为煤矿的主要安全事故给国家财产和人民的生命安全造成了巨大的损失和威胁。据国家有关部门统计，我国煤矿发生顶板死亡事故占煤矿死亡事故的40%～50%，其中80%发生在采场，工作面来压期间发生顶板事故的机率占顶板事故77.4%。由此可见，工作面来压期间加强顶板监控对煤矿安全生产具有重要的现实意义。顶板动态监测系统的建立可以很好地解决以上问题。具体来讲就是将监测

5、各点顶板变化的各个分离的仪表通过总线连接起来通过通讯分站逐级上传至远端，可以做到在地面上对矿井下的顶板进行动态监测。由于传统的RS485总线经调制解调器的通信手段通信速度慢、带宽较低，使得动态监测的范围受到了限制，即不能接入太多的测点。以太网技术经受了时间的考验，如今已成为世界上广泛采用的网络，以太网作为一种局域网基本介质接入技术由于其高度灵活和实现简单以及高速、宽带在工业领域中的应用日益广泛。基于以太网的煤矿顶板动态监测系统的建立，可以实现对整个矿井的所有分散的各位置的顶板进行实时、动态监测。系统分三个部分进行了设计，分别是以单片机为核

6、心的监测分机的设计、以单片机为核心的通讯分站的设计、以协议转发器和以太网网桥（交换机）为基础的以太网的设计。监测分机和通讯分站实现了井下某一具体位置各个测点顶板的动态参数的收集和传输，以太网络可以将所有经由通讯分站上传的动态参数统一上传至远端。本系统中通讯分站和监测分机软件运用结构化设计思想,采用C51编程，进行了模块化设计，并验证了该模型在实际生产过程中的正确性和可靠性。本系统具有防爆性能和抗干扰措施，运行稳定、精度高，其运行的各项指标均达到了设计要求，大大提高了煤矿企业生产的安全系数，取得了较好的经济效益和社会效益。关键词：顶板单片机

7、监测分机通讯分站以太网山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTTheTopaccidentwhichisthemainsecurityaccidentincoalminemakesgreatdamageandthreattonationalpropertyandpeople’slives.Inourcountrydeathratecausedbythetopaccidentincoalmineaddupto40%-50%ofallthedeathaccidentincoalmine.80%ofthetopdeathaccidentto

8、okplaceinstopeespeciallyduringtheperiodofthepressurechangeofworkingface,theprobabilityofthetopac