本文關(guān)鍵詞：基于ARM9的煤礦安全井下監(jiān)控分站的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著中國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，中國對能源需求越來越大，煤炭作為中國主要能源之一，，使得國家重點關(guān)注煤礦企業(yè)。長期以來，煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)的落后，導(dǎo)致礦難頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，每年死于煤礦安全事故的人數(shù)接近5000人，是歐美國家死亡人數(shù)的100多倍；因此預(yù)防安全事故就成為當(dāng)前各級煤礦部門的重中之重。 世界各主要產(chǎn)煤國都非常重視井下災(zāi)害的預(yù)防和治理，現(xiàn)使用最多的是井下安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，我國在20世紀(jì)80年代開始引進(jìn)外國井下安全系統(tǒng)。由于安全事故多是瓦斯事故，引進(jìn)的井下安全監(jiān)測系統(tǒng)主要是以監(jiān)測瓦斯量和通風(fēng)量為主。隨著科技發(fā)展，我國近年來對人員安全的空前重視，成立了礦井監(jiān)察部門，對礦井安全系統(tǒng)要求越來越高，從而導(dǎo)致井下安全系統(tǒng)的更新?lián)Q代非�？臁，F(xiàn)代化的生產(chǎn)成為煤礦生產(chǎn)的主流。 本篇論文研究了國內(nèi)外井下監(jiān)控分站系統(tǒng)，考慮到在調(diào)研過程中的情況，綜合未來分站安全系統(tǒng)的發(fā)展，對井下監(jiān)控分站系統(tǒng)做了整體的分析與設(shè)計，設(shè)計了相應(yīng)的軟硬件，實現(xiàn)分站的基本功能。本研究的主要研究內(nèi)容如下： （1）井下監(jiān)控分站的總體設(shè)計。根據(jù)煤礦規(guī)范對監(jiān)控分站系統(tǒng)提出設(shè)計參數(shù)，結(jié)合設(shè)計參數(shù)，規(guī)劃總體設(shè)計方案。針對井下監(jiān)控分站的實用性和實時性，搭建井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的硬件軟件設(shè)計平臺。 （2）井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的硬件設(shè)計。給出了硬件電路的整體設(shè)計思路，設(shè)計了整個硬件系統(tǒng)的電源電路，對常見的井下傳感器進(jìn)行選型，并設(shè)計了傳感器信號輸入S3C2440主芯片中的前端電路，設(shè)計了能顯示井下環(huán)境參數(shù)電路，最后設(shè)計了基于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸電路。 （3）井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的軟件設(shè)計。依次對應(yīng)用程序、系統(tǒng)移植、驅(qū)動程序等進(jìn)行設(shè)計。其中應(yīng)用程序包括有主程序、傳感器采集程序、控制程序、圖形界面程序和網(wǎng)絡(luò)通信程序等。并對軟件抗干擾技術(shù)進(jìn)行研究與設(shè)計。 （4）井下監(jiān)控分站系統(tǒng)的調(diào)試。分別對分站系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了調(diào)試；硬件調(diào)試主要利用測量工具對電子工藝進(jìn)行測試；分站系統(tǒng)的軟件測試主要利用DNW軟件測試系統(tǒng)的通信功能，利用QT軟件界面測試顯示/觸摸功能，上位機(jī)調(diào)試整個系統(tǒng)的運行情況，最終測試表明：井下監(jiān)控分站系統(tǒng)對井下工作環(huán)境能夠提供準(zhǔn)確的環(huán)境參數(shù)和安全依據(jù)，完全滿足煤礦安全生產(chǎn)的需求。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 煤礦安全監(jiān)控 Linux ARM9 S3C2440 以太網(wǎng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD76
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 選題背景和研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢12-14
• 1.2.1 國內(nèi)外安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 本論文研究的主要工作14-16
• 第2章 井下監(jiān)控分站的總體設(shè)計16-21
• 2.1 概述16-17
• 2.2 分站設(shè)計要求和技術(shù)參數(shù)17-18
• 2.3 總體方案設(shè)計18-21
• 2.3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計方案18-20
• 2.3.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計總體架構(gòu)20-21
• 第3章 煤礦井下監(jiān)控分站的硬件設(shè)計21-42
• 3.1 分站硬件電路設(shè)計思路21-22
• 3.2 微處理及外圍電路22-27
• 3.2.1 微處理器22-24
• 3.2.2 存儲器24-26
• 3.2.3 復(fù)位電路26-27
• 3.3 電源電路27-29
• 3.4 分站傳感器電路29-35
• 3.4.1 傳感器介紹30-32
• 3.4.2 模擬信號處理電路32-34
• 3.4.3 SHT10 數(shù)字信號處理電路34-35
• 3.5 開關(guān)量信號處理電路35
• 3.6 控制輸出電路35-36
• 3.7 TFT 顯示電路36-38
• 3.8 觸摸屏輸入電路38-39
• 3.9 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通信電路39-40
• 3.10 PCB 的設(shè)計40-42
• 第4章 煤礦井下監(jiān)控分站的軟件設(shè)計42-55
• 4.1 應(yīng)用程序的設(shè)計42-48
• 4.1.1 系統(tǒng)主程序43-44
• 4.1.2 采集程序設(shè)計44-45
• 4.1.3 控制程序設(shè)計45
• 4.1.4 圖形界面程序45-47
• 4.1.5 網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計47-48
• 4.2 Linux 系統(tǒng)的移植48-51
• 4.2.1 移植 BootLoader49-50
• 4.2.2 移植 Linux 的內(nèi)核50-51
• 4.3 Linux 驅(qū)動程序設(shè)計51-54
• 4.3.1 字符驅(qū)動52-53
• 4.3.2 網(wǎng)卡驅(qū)動53-54
• 4.4 軟件抗干擾設(shè)計54-55
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試55-61
• 5.1 硬件調(diào)試55-56
• 5.2 軟件調(diào)試56-61
• 5.2.1 分站通信功能測試56-57
• 5.2.2 傳感器測量系統(tǒng)調(diào)試57-58
• 5.2.3 GUI 界面測試58-60
• 5.2.4 上位機(jī)軟件測試60-61
• 結(jié)論和展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文67-68
• 附錄B 攻讀學(xué)位期間申請的國家實用新型專利68-69
• 附錄C 攻讀學(xué)位期間參加的研發(fā)項目69-70
• 附錄D S3C2440 主芯片接線圖70-72
• 附錄E 部分程序源代碼72-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何劍鋒;鄔文彪;李宏穆;劉念聰;;嵌入式Linux系統(tǒng)的Qt/Embedded圖形界面開發(fā)[J];電子工程師;2007年07期

2 周邦全;;煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程和趨勢[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2007年S1期

3 米建國,李繼培;依靠科技 遏制瓦斯礦難[J];中國發(fā)展觀察;2005年09期

4 韓超;王可人;;基于DM9000的嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計與實現(xiàn)[J];工業(yè)控制計算機(jī);2007年04期

5 陸榮擰;李品;孫周;;SHT10傳感器在溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];傳感器與微系統(tǒng);2012年09期

6 李長青,朱世松,趙建貴;煤礦安全和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢[J];焦作工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年02期

7 袁安富;夏生鳳;;基于ARM和Linux的DM9000網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計及驅(qū)動實現(xiàn)[J];計算機(jī)工程與科學(xué);2011年02期

8 肖紅;;嵌入式Linux系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];科技廣場;2010年03期

9 張永紅;煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J];煤礦機(jī)械;2004年04期

10 陳娟;趙耀江;;近十年來我國煤礦事故統(tǒng)計分析及啟示[J];煤炭工程;2012年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM9的煤礦安全井下監(jiān)控分站的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：311162