基于以太網(wǎng)的礦井監(jiān)測系統(tǒng)研究

朱高中

(渭南師范學(xué)院數(shù)理學(xué)院，陜西 渭南714099)

在煤炭的生產(chǎn)、加工過程中會產(chǎn)生大量甲烷(CH4)及一氧化碳(CO)等易燃易爆氣體，實(shí)時監(jiān)測礦井環(huán)境是保證安全生產(chǎn)，減少隱患的必備工作。溫濕度和瓦斯?jié)舛仁蔷颅h(huán)境條件的主要因素，如何對礦井瓦斯?jié)舛燃暗V井溫濕度進(jìn)行可靠、高效、實(shí)時監(jiān)測一直是礦業(yè)生產(chǎn)中的焦點(diǎn)問題。因此開發(fā)一種安全、可靠、靈敏度高的礦井環(huán)境報警系統(tǒng)具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會意義。［1－2］針對上述情況，本文結(jié)合以太網(wǎng)技術(shù)和DSP技術(shù)提出了一種新型的礦井環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)以TMS320F2812數(shù)字信號處理器為主控制器，根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置溫濕度傳感器及瓦斯傳感器，實(shí)時監(jiān)測井下溫濕度以及瓦斯?jié)舛鹊淖兓缓髮⒉杉降臄?shù)據(jù)通過DSP串行接口以太網(wǎng)傳輸模塊ZNE－100T傳到地面的上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動，當(dāng)?shù)V井的瓦斯?jié)舛群蜏貪穸瘸^閾值時能夠及時報警提示，上位機(jī)在接收數(shù)據(jù)的同時還存儲數(shù)據(jù)，可以調(diào)用查看歷史記錄情況，從而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測，保證了煤礦安全的正常運(yùn)行。

1 礦井監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理

本系統(tǒng)可分為3個部分:現(xiàn)場機(jī)系統(tǒng)、以太網(wǎng)傳輸、上位機(jī)系統(tǒng)。現(xiàn)場機(jī)系統(tǒng)中的監(jiān)測儀器包括溫度、濕度和瓦斯?jié)舛鹊臏y量儀器。礦井監(jiān)測系統(tǒng)原理圖如圖1所示，從圖1可以看出，控制芯片使用了數(shù)字信號處理器DSP，DSP主要用于對現(xiàn)場控制數(shù)據(jù)的采集和處理，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境的實(shí)時監(jiān)控和監(jiān)測數(shù)據(jù)管理傳輸……