一种基于ARM的煤矿主通风机监控系统

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1、·66·煤矿机电2012年第6期一种基于ARM的煤矿主通风机监控系统刘家宁，郑龙，刘斌，郑瑞。(1．中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京100083；2．沈阳机床集团，辽宁沈阳110142；3．西华大学，四川成都610039)摘要：针对当前矿井主通风机监控系统所存在的问题，提出了一种基于ARMCortex—M3系列微控制器的煤矿主通风机监控系统设计方案。重点介绍系统的软、硬件设计及主要功能的实现原理。系统可实现对主通风机各参数的实时采集与监测，保证主通风机高效、可靠地运行，并具有目前煤矿主通风机监控系统所不具备的远程控制功能

2、。关键词：主通风机；ARMCortex．M3微控制器；监控系统中图分类号：TP277．2文献标识码：A文章编号：1001—0874(2012)06—0066—03MainVentilatorMonitoringSystemofMineBasedonARMLIUJia—ning，ZHENG，LIUBin，ZHENGRui(1．SchoolofElectHeEngineeringandInformation，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China

3、；2．ShenyangMachineToolGroup，Shenyang110142，China；3．XihuaUniversity，Chengdu610039，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsofmainventilatormonitoringsystemofcoalmine，thedesignproposalofmainventilatormonitoringsystembasedonARMCortex-M3seriesmicro-controlleriSproposed．Thes

4、oftwareandhardwaredesignandthemainfunctionareintroducedindetails．Thesystemcanrealizerea1．timeacquisitionandmonitoringofvariousparametersofmainventilator，whichensuresthemainventilatoroperateshigh—efficientlyandreliably．Andalso，thisnewmonitoringsystemhasremotecontrolfunc

5、tionthattheothersdonothave．Keywords：mainventilator；ARMCortex—M3micro—controller；monitoringsystem矿山主通风设备的自动化管理水平，又通过与地面0引言监控站的工业PC机联网，实现通风机的远程监控，在煤矿生产过程中，矿井主通风机担负着向井有力地保证了煤矿主通风设备安全、可靠的运行，为下输送新鲜空气，排出有害气体等重要任务，对保障设备的管理和维护提供了可靠依据。矿山安全生产和节约能源两方面具有十分重要的意1系统总体设计义。为建立一套完整的矿山主通

6、风机监控系统，保证对煤矿主通风机运行工况进行在线实时监测，以本监控系统采用上位机和下位机的设计模式，工业自动化领域通用的Modbus协议为标准，采用并具备远程控制和就地控制两种方式。采用ARM了先进的嵌入式技术设计了一种基于ARMCortex．Cortex．M3系列微控制器作为下位机，通过采集模块M3系列微控制器的煤矿主通风机监控系统方案。采集主风机的各个电量和运行参数，直接在下位机系统采用先进、可靠的传感器及处理器实现了主通液晶屏中显示系统参数并进行数据处理，还可通过风机性能及状态的在线实时监控，能在生产过程中KYFB一2型综合保

7、护装置，实现线路的保护与报警实时掌握主通风机的运行状态和参数，同时通过控功能。同时，以工控微机作为上位机，实现数据的汇制变频器，对主通风机的转速风量进行变频控制，集和显示、关键数据的记录和报警、生产数据的存储以提高其效率，起到节能环保的作用。此外，系统和报表输出，并为操作员提供良好的操作界面。系统结构框图如图1所示。改变了以往煤矿较为落后的设备管理方式，提高了2012年第6期煤矿机电·67·2主通风机监控装置软硬件设计2．1硬件设计主通风机监控装置采用ARMCodex—M3系列LPC1752芯片作为微处理单元，既可以实现系统运行工况

8、监测与报警等功能，又具有较高的性价比及可靠性。该装置利用信号采集模块、开关量控制模块、Modbus通讯模块，将实时采集的系统所需主通风机各类参数送人LPC1752芯片，芯片根据主通风机参数的变化控制变频器来改变主通风机频率，进而改变主