長(zhǎng)期以來(lái)煤炭產(chǎn)業(yè)一直是我國(guó)社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),由于多年連續(xù)開(kāi)采,淺層煤炭已經(jīng)枯竭,只能進(jìn)行地下開(kāi)采,而地下開(kāi)采過(guò)程中多伴隨著涌出甲烷氣體、CO氣體和粉塵等危險(xiǎn)源,嚴(yán)重威脅著煤礦財(cái)產(chǎn)安全和人民生命安全。因此,建立一套先進(jìn)可靠的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯得尤為重要。目前,我國(guó)煤礦安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題有:大多數(shù)傳感器采用催化和電化學(xué)技術(shù),壽命較短,穩(wěn)定性較差,且傳感器通信接口單一,系統(tǒng)擴(kuò)展性較差;采集系統(tǒng)的報(bào)警機(jī)制不夠完善,缺乏分級(jí)報(bào)警;井下環(huán)境監(jiān)測(cè)范圍廣,采集系統(tǒng)與分站長(zhǎng)距離通信需敷設(shè)大量電纜,不僅安裝維護(hù)難度大、成本高,還極易受到井下復(fù)雜環(huán)境干擾,導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確度降低;礦井中環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)多,采集系統(tǒng)分析處理大量數(shù)據(jù)易形成冗余數(shù)據(jù),同時(shí)增加了系統(tǒng)功耗以及數(shù)據(jù)處理的時(shí)間,導(dǎo)致井上監(jiān)控中心無(wú)法及時(shí)獲取可靠的數(shù)據(jù)。針對(duì)以上問(wèn)題,結(jié)合本質(zhì)安全思想,論文提出了構(gòu)建煤礦本質(zhì)安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)想,對(duì)現(xiàn)存的主要問(wèn)題提出了解決方案。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）設(shè)計(jì)新型數(shù)據(jù)采集終端,提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。系統(tǒng)采集終端設(shè)計(jì)多種規(guī)范通信接口,便于實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)間融合;設(shè)計(jì)了多種傳感器接口,... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CAN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖 3.6 CH376 芯片原理圖系統(tǒng)中 CH376 與 STM32 之間采用 SPI 接口進(jìn)行通信。SPI（Serial Pce），串行外設(shè)接口是一種支持全雙工操作、操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)傳輸速率高也經(jīng)常被稱(chēng)為四線串行總線。CH376 芯片的 SPI 通信接口引腳：SCS 腳SDI 引腳和 SDO 引腳。STM32F103RCT6 處理器自帶兩組 SPI 通信接口，為：SPI1_NSS、SPI1_SCK、SPI1_MISO 和 SPI1_MOSI 四個(gè)引腳。STM SPI 通信接口與 CH376 芯片連接，CH376 再與 U 盤(pán)或 SD 卡連接進(jìn)行數(shù)H376 芯片上的 SCS 引腳、SCK 引腳、SDI 引腳和 SDO 引腳分別與 STM驅(qū)動(dòng) SPI1_NSS 引腳、時(shí)鐘輸出 SCK 引腳、數(shù)據(jù)輸出 MOSI 引腳和數(shù)據(jù)輸入次連接，CH376 與 STM32 電路連接圖如圖 3.7 所示。INT#1RSTI2WR#3RD#4TXD5ACT#24SD_DO25SD_CK26CS#27VCC28VCCVCC12R3VCC5.5VUSB V

圖 3.8 路由節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)圖術(shù)既可以用于短距離通信，又可以用于長(zhǎng)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中ZigBee 網(wǎng)絡(luò)一般采用簇樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和終端節(jié)點(diǎn)滿足不了通信距離的要求，由調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)之間增加若干個(gè)路由節(jié)點(diǎn)下巷道狹長(zhǎng)、環(huán)境惡劣、測(cè)點(diǎn)多，井下監(jiān)~6km 范圍內(nèi)。在保證滿足通信距離要求統(tǒng)在 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)關(guān)模塊與采集模塊節(jié)點(diǎn)的方式。路由節(jié)點(diǎn)的主要功能是完成個(gè)采集模塊之間的多級(jí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。本系統(tǒng)1 芯片及其外圍電路組成，CC2530 芯片的 RF_P 和 RF_N 兩個(gè)引腳連接，路由節(jié)點(diǎn)芯片對(duì) CC2530 芯片產(chǎn)生功率放大的作用

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]壓縮感知中的貪婪類(lèi)重構(gòu)算法研究[D]. 張有侖.北京理工大學(xué) 2016
[9]基于工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線的煤礦井下供電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊洋.太原理工大學(xué) 2015
[10]基于以太網(wǎng)和CAN總線的煤礦數(shù)字語(yǔ)音廣播系統(tǒng)的研究[D]. 魏免.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2957522