我國(guó)大部分煤礦水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜,防治水工作重要而艱巨。目前市場(chǎng)同類(lèi)儀器存在研發(fā)時(shí)間較早,普遍存在穩(wěn)定性差、軟件功能弱、測(cè)量精度低、采集功能單一、設(shè)備成本高等諸多問(wèn)題,已無(wú)法適應(yīng)目前煤礦防治水工作的需求。因此研制一款智能化、高性能、體積小、成本低的水文測(cè)量類(lèi)設(shè)備對(duì)于彌補(bǔ)煤礦井下防治水監(jiān)測(cè)手段顯得尤為重要。根據(jù)煤礦防治水工作需求及安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x的功能及技術(shù)指標(biāo)。結(jié)合各項(xiàng)功能原理,完成了測(cè)量?jī)x的總體方案設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)量?jī)x的硬件、軟件和抗干擾性進(jìn)行了分項(xiàng)設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)方面結(jié)合儀器功能需求設(shè)計(jì)了多信號(hào)采集電路、主機(jī)顯示電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電源保護(hù)電路、RS232通訊電路等。軟件系統(tǒng)方面采用C#、C語(yǔ)言以模塊化方式編寫(xiě)了功能強(qiáng)大的上位機(jī)及下位機(jī)數(shù)據(jù)處理程序,操作簡(jiǎn)單。同時(shí)為進(jìn)一步提高測(cè)量?jī)x整體抗干擾性能,從分析干擾源及其產(chǎn)生原因入手,硬件方面通過(guò)選擇優(yōu)質(zhì)元器件、優(yōu)化電路布置、合理接地技術(shù);軟件方面通過(guò)加入指令冗余、數(shù)字濾波等技術(shù)手段,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。最后在實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境及煤礦實(shí)地對(duì)測(cè)量?jī)x系統(tǒng)整體性能進(jìn)行了測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明測(cè)量?jī)x系統(tǒng)測(cè)量精度達(dá)到設(shè)計(jì)性能參數(shù)指標(biāo),軟件系統(tǒng)... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

STM32F103內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖 3.3 電源及開(kāi)關(guān)電路（1）本安電池組。所謂本安電池，就是絕對(duì)保證安全，即使出現(xiàn)短路，也在安全狀況下，其電池和減流部分是一起工作的。設(shè)計(jì)時(shí)選取的是 1.4Ah 的鋰電池組。電量檢測(cè)電路通過(guò)電阻分壓，將檢測(cè)電壓通過(guò) AD 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送入中央處理器，中央處理器通過(guò)顯示屏顯示當(dāng)前電池電量。（3）穩(wěn)壓電路。LT1965 是一款低噪聲、低壓差線性穩(wěn)壓器。其主要特點(diǎn)為［24］①輸出電流：1.1A；②輸入輸出電壓差：290mV；③低噪聲：40μ VRMS（ 10Hz 至 100kHz ）500μ A；④靜態(tài)電流寬輸入電壓范圍：1.8V 至 20V；⑤無(wú)需保護(hù)二極管；⑥控制靜態(tài)電流低壓差；⑦可調(diào)輸出從 1.20V 至 19.5V；⑧< 1μA 靜態(tài)電流關(guān)斷；⑨穩(wěn)定與 10μ F 的輸出電容器穩(wěn)定的陶瓷電容，鉭和鋁電解電容；

圖 3.4 3.3V 電壓電路NCP511 系列固定輸出低壓差線性穩(wěn)壓器是專(zhuān)為手持通訊設(shè)備和便攜式電池供電的應(yīng)用需要低靜態(tài)電流。該 NCP511 系列擁有 40 超低靜態(tài)電流毫安。每設(shè)備包含一個(gè)電壓參考單元，一個(gè)誤差放大器，一個(gè) PMOS 管功率晶體管，電阻器來(lái)設(shè)置輸出電壓，電流限制和溫度限制保護(hù)電路。在 NCP511 已被設(shè)計(jì)為可以與低成本的陶瓷用電容，并需要1.0μ F 最小輸出電容。該設(shè)備被容納在微縮的 TSOP-5 的表面貼裝封裝。標(biāo)準(zhǔn)電壓版本是 1.5 V， 1.8 V ， 2.5 V ， 2.7 V ， 2.8 V，3.0 V， 3.3 V 和 5.0 V 的其他電壓在 100mV 的不可用。NCP511 低壓差線性穩(wěn)壓器特點(diǎn)：a.40mA 典型低靜態(tài)電流；b.100mV 的 100mA 低壓差電壓；c.出色的線路和負(fù)載調(diào)節(jié)；d.6.0 V 最大工作電壓；e.低輸出電壓選項(xiàng)；f.2.0％的高精度輸出電壓；g.-40°C 工業(yè)溫度范圍為 85°C。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型的水位檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 付存謂,費(fèi)美芬,李軍,孫睿嚀,李炫志,黃旭銘,周晉怡,陳光樂(lè).  微型機(jī)與應(yīng)用. 2016(21)
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[3]基于STM32的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李海.  電子制作. 2016(20)
[4]煤礦供用水流量計(jì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 張占團(tuán),王新,楊友良,宋光武.  水力采煤與管道運(yùn)輸. 2016(02)
[5]污水流量計(jì)量?jī)x表的選型[J]. 卓衛(wèi)周,李昱,孫納.  化工自動(dòng)化及儀表. 2014(04)
[6]礦井水文在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 田洪勝.  中州煤炭. 2013(11)
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碩士論文
[1]基于STM32的礦井水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 佛海鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[2]礦用堰槽式明渠流量測(cè)量?jī)x研究[D]. 王超.西安科技大學(xué) 2013
[3]智能明渠流量傳感器的研究[D]. 劉偉光.山東科技大學(xué) 2011
[4]井下排水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制研究[D]. 李瑞.太原理工大學(xué) 2006
[5]明渠流量測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 蔡甫款.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3239845