顶板压力数据的无线传输方式比较.pdf

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1、技术与应用顶板压力数据的无线传输方式比较卫斌峰崔建明(太原理_32大学电气与动力工程学院，太原030024)摘要提出了一个煤矿顶板压力智能采集和无线传输的方案，并对系统进行了硬件和软件设计，同时，将目前存在的无线传输方式进行了比较，选取了一种适合井下传输的无线数据传输方式。关键词：压力采集；无线传输；井下传输CoalMinePressureDataCollectionandtheTypeofWirelessTransmissionComparingWeiBinfengCuiJianming(CollegeofElectricalandPowerEngineering，Ta

2、iYuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024)AbstractProposedacoalmineroofpressureintelligencecollectionandwirelesstransmissionoftheprogram，atthesametime，designthesystemhardwareandsoftware．Inaddition，comparetheexistingwirelesstransmission，andselectawirelessdatatransmissionforundergroundtrans

3、mission．Keywords：pressuredetecting；wirelesstransmission；undergroundtransmission数据采集、数据存储电路、无线数据传输电路、系1引言统报警电路。它主要完成两个任务：一是将压力传近年来，我国煤矿安全事故频繁发生，其中主感器采集回来的压力数据进行A／D转换，并将转换要是瓦斯和顶板事故，煤矿顶板事故对矿井安全生结果进行数字滤波、线性处理和标度变换，并进行产危害极大。从我国煤矿事故统计来看，顶板事故报警判断和处理，最后将数据存储起来供通信使用；一直居各类事故之首，使矿山压力的观测和控制成二是完成与上位机的

4、通信。为实现矿山生产科学管理、减少顶板事故必不可少微控制器是整个煤矿压力数据采集装置的核的基础工作【”。心，它既要对测量的顶板压力进行数据的运算和数目前我国的矿压观测仪器主要存在的问题：传字处理，又要对各种外部设备进行控制。因此在设统的机械式、液压式矿压观测仪精度低，数据读取计过程中我们选用了Philips公司的ARM7系列微控和输入计算机不便，工作效率低下；而较先进的矿制器LPC2131。压监测系统，配置复杂，操作不方便，并且这种系统常采用电话线和电缆等有线的通信方式，将压力信息传送到井上进行观测和分析。这种有线数据传输网络，虽然有传输数据稳定，不易受到外界干扰等优点，

5、但随着井下采煤工作面的推进，这种有线的通信方式在布线、维护上势必会更加困难。因此有必要考虑采用智能采集无线传输方案，本文重点图1煤矿压力数据采集装置系统框图讨论了目前常用的各种无线传输方式，并对其进行压力数据采集是通过压力传感器实现的。根据了可行性分析。实际要求，压力传感器输入的压力信号范围为2煤矿压力智能采集装置的硬件设计0~60MPa；输出信号范围为0～3．3V的电压信号，煤矿压力数据采集装置的系统框图如图1所这样输出的电压信号可直接进行A／D转换，如果不示，该系统主要由以下部分组成：电源电路、压力满足，可以通过信号调理电路进行信号转换。由于l2011年第1期电气技7

6、IcJ55技术与应用LPC2131只有8路l0位的A／D转换器，因此每个错综复杂的连接电缆实现固定设备和可移动设备的采集装置最多能对8个压力传感器进行数据采集。互联而建立起来的特殊的短程无线通信，它具有灵存储片选用ATMEL公司的E2PROM存储芯活、快速、抗干扰能力强等优点，而且不限制监控片AT24C32A，该芯片采用400kHz的12C接口，设备的具体位置，使其在社会各个领域特别是监控其存储容量为4096x8bit，即4k字节。若采样间隔领域有很广泛的应用。为5min时，装置每小时采样12次，每小时存储的蓝牙工作在2．4GHz，对于这一频率在矿井中的压力数据所占用的存

7、储空间为：12x20=240字节，传输，许多学者已经进行了多次实验，实验表明，最长读取数据时间为：4096+240=17．07h，即必须在100dBm的功率可以有效地传输l00m，同时空问电17h内读取一次数据。若采样时间间隔长一些，那磁波对通信的干扰很小，不影响通信质量f2】。同时，读取时间可以更长，满足了所采集数据容量的要求。蓝牙技术可在有效范围内透过障碍物进行连接，而且没有方向要求，能够实现点对多点的通信，组网3煤矿压力智能采集装置的软件设计方便。煤矿压力智能采集装置的软件设计包括以下几其缺点在于：传输速率不高(最高为1