新型无线煤矿压力采集研究

《新型无线煤矿压力采集研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新型无线煤矿压力采集研究　　摘要：在对我国及国外的矿山的压力观测仪器进行深入研究基础之上，本文对国内应用的各类矿山压力观测仪器所显现的不足进行了详细分析，考虑到煤矿井下的实际环境，研制了一种基于无线传输的新型煤矿压力采集和智能分析系统。关键词：无线煤矿压力；采集分析中图分类号：X752文献标识码：A快速发展的无线通信技术与电子计算机技术成功应用于传感器技术，使得压力传感器能够采取无线数据采集的运作模式，这种特殊性能与传统的压力传感器相比具有更大的优势。这种传感器能够应用在布线与电源传输较困难的范围之内、或者应用于人所无法到达的地域，以及部分临时性场所等，实现了传感系统的

2、远程测试，这也是信息时代测试的必然趋势。一、系统结构与工作原理及功能第一，系统结构与工作原理7系统结构的地面组成部分包括计算机与传输接口，而井下组成部分包括各无线分站，地面与井下之间经采集器来进行数据的传输。该系统的工作原理为：首先是无线分站对综采支架做压力检测，检测过程中记录下压力值和时间等有关参数，再将这些参数存储于一只大容量的存储器之中，这个存储器的特点是断电不遗失数据。在工作人员以手持式数据采集器向主机发出信号要求进行数据采集时，无线分站将存储的数据传输给采集分机，采集器将这些数据存储到存储器中，回到地面后，通过传输接口，将数据传输给计算机。第二，煤矿压力数据采

3、集装置的主要功能：1、对压力传感器发出的压力信号进行定时采集，而且定时的时间可以经智能分析装置发出的指令做以变更。当装置进行的实时时钟压力数据采集所设定的时间到达之后，便进行压力数据的顺序采集。系统所默认的进行压力数据采集时间是1小时，也可根据需要，通过智能分析装置命令设置，最小为5分钟采集一次压力数据，最大为l周采集一次数据；2、对压力数据进行存储。进行压力数据软件的滤波，同时把采集到的压力数据连同采集数据的相应时间以规定的格式进行存储；3、通过无线发送方式将采集的压力数据返回智能分析装置。在接收智能分析装置所发送的压力数据读取的指令之后，煤矿压力数据采集装置便以无线

4、方式把已经存储的压力数据返回智能分析装置，同时将发送出去的压力数据删除；74、对系统的实时时钟进行校准。在收到智能分析装置所发送的对系统的实时时钟进行校准的指令之后，煤矿的压力数据采集装置自指令信息当中提取出新的有关实时时钟的信息，并对实时时钟做出新的设置；5、对各类指令进行无线中继传输。在煤矿压力数据采集装置收到的指令信息与本身的目标地址不符，也既是说非对本机做出的操作指命，装置将在静态路径表当中查询下一个中继节点的相关地址，同时将收到的指令信息转换为中继指令，再发送到下个节点，然后将自身的无线数传模块设置为专用频道，等待中继回传数据。从而实现了信息的中继传输。二、系

5、统硬件的实现1、无线传输模块无线煤矿压力采集系统中的无线传输模块所采用的是QE232A-RS多通道微功率嵌入式的模块，这个模块为高度集成的半双工微功率的模块，模块嵌入的是高速单片机与ADI高性能射频芯片ADF7020-1。该模块采用的是循环交织纠检错编码，具有创新性和高效性的特点，其抗干扰性与灵敏度也都极大增强，可纠错最大为24bits连续性突发性错误，处于目前业内的领先地位。QE232A-RS模块可对多个频道做出选择，并能够在线进行串口速率的修改、也可对发射功率与射频速率等相关各类参数进行修改。QE232A-RS模块内设256bytes大容量缓冲区，在缓冲区为空的状态

6、下，可以1次传输256bytes的数据；当设置空中波特率大于串口波特率时，可1次传输无限长度的数据。72、主控制器C8051F310作为压力采集器结构的核心，主控制器的主要功能是完成数据采集、数据存储、数据显示与数据通信。主控制器选用的是新华龙电子公司生产的C8051F310型产品，这种8位单片机的芯片特点是功耗低而性能高，片内包含21路10位的A/D转换器，以及一个只读存储器（PROM），该存储器是16K字节的FLASH型的可编程擦除存储器，采用的是CMOS工艺以及新华龙电子公司生产的高密度、非易失性存储器（NURAM），输出引脚和指令与MCS-51兼容，片内的FLA

7、SH存储器允许在系统内修改，使用常规的非易失性存储器编程器编程。3、存储模块系统的存储芯片应用的是M25P80，此款8M的大容量串行接口Flash器件由意法半导体公司研制，电源为2.7V至3.6V单电源，接口为具有兼容标准的SPI接口，器件通过上升沿进行数据的接收，通过下降沿进行数据的发送，接口的时钟最高达到40MHz，所支持的快速页面编程操作可最大达到256bytes、可进行快速的块擦除（512kbit）操作和快速的整体擦除（8MHz）操作；具有操作暂停和硬件写保护功能。4、显示电路7显示电路是由4位数码管显示与74HC164驱动构成，