本文關(guān)鍵詞：基于STM32的礦井瓦斯監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)階段煤礦安全已經(jīng)成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)話題,國內(nèi)對煤礦安全也越來越重視,這就要求煤礦監(jiān)控系統(tǒng)不僅要在功能上更加全面,通信也要在保證可靠性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的增強(qiáng)實時性,以便于及時的了解井下的情況。隨著對煤炭的開采和利用越來越頻繁,各種瓦斯爆炸事件也經(jīng)常見諸報端,主要原因是對礦井內(nèi)瓦斯監(jiān)控不夠及時有效。而產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,主要還是監(jiān)控系統(tǒng)存在諸多問題,比如井下監(jiān)控分站性能不夠高,傳感器采集的信息傳遞不及時等。針對目前瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題,論文提出了基于STM32的礦井瓦斯監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)的研究。采用的是光纖以太網(wǎng)和CAN總線作為通信系統(tǒng),采用STM32F103作為監(jiān)控分站的主控制器,并且移UCOS-II植操作系統(tǒng)并在此操作系統(tǒng)上運(yùn)行相關(guān)的應(yīng)用軟件。瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)采用的是組態(tài)王6.52,采用DDE的方式實現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。論文對常規(guī)的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)添加了濃度預(yù)警功能,采用了遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對瓦斯進(jìn)行預(yù)測,提出了基于個體相似度的雙種群遺傳算法(DGAIS),同時對預(yù)測模型進(jìn)行了模擬實驗和結(jié)果分析。經(jīng)過對結(jié)果的分析可知,改進(jìn)后的預(yù)測模型在迭代次數(shù)和絕對誤差上都比標(biāo)準(zhǔn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型低。
【關(guān)鍵詞】：STM32 CAN通信 嵌入式系統(tǒng) 瓦斯監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD76;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 選題背景11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容及意義13-15
• 2 通信方式與遺傳算法15-31
• 2.1 通信方式15-18
• 2.1.1 局部通信方案15-16
• 2.1.2 遠(yuǎn)程通信方案16-18
• 2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法18-22
• 2.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論18-20
• 2.2.2 遺傳算法20-22
• 2.3 基于個體相似度的雙種群遺傳算法22-25
• 2.4 時間序列預(yù)測的基本理論25-26
• 2.5 基于改進(jìn)的GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的瓦斯?jié)舛阮A(yù)測算法26-31
• 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計31-43
• 3.1 系統(tǒng)總體方案31-33
• 3.2 主控制模塊設(shè)計33-35
• 3.3 基本外圍電路35-37
• 3.3.1 Nandflash存儲35-36
• 3.3.2 時鐘電路36-37
• 3.3.3 復(fù)位電路37
• 3.4 RS485接口電路37-38
• 3.5 數(shù)據(jù)采集電路38-39
• 3.6 聲光報警電路39-40
• 3.7 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計40-41
• 3.8 現(xiàn)場信息顯示和獨(dú)立按鍵41-43
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計43-55
• 4.1 系統(tǒng)軟件架構(gòu)43
• 4.2 KEIL MDK簡介43-44
• 4.3 UCOS-Ⅱ內(nèi)核移植44-46
• 4.4 應(yīng)用軟件的設(shè)計46-55
• 4.4.1 數(shù)據(jù)采集48-49
• 4.4.2 STM32的CAN通信程序設(shè)計49-52
• 4.4.3 通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制52
• 4.4.4 現(xiàn)場信息顯示52-53
• 4.4.5 聲光報警53-55
• 5 上位機(jī)軟件設(shè)計55-67
• 5.1 設(shè)計方案55
• 5.2 組態(tài)王6.52與MATLAB的通信55-60
• 5.2.1 仿真實驗設(shè)計56-57
• 5.2.2 仿真結(jié)果分析57-60
• 5.3 組態(tài)王的工程設(shè)計部分60-65
• 5.3.1 新建設(shè)備和數(shù)據(jù)庫60-62
• 5.3.2 上位機(jī)主界面的設(shè)計62
• 5.3.3 實時曲線以及歷史曲線62-64
• 5.3.4 實時數(shù)據(jù)報表64-65
• 5.3.5 報警和事件記錄65
• 5.4 小結(jié)65-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-74
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果74

【相似文獻(xiàn)】

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3 郭瑩 高雪娟 賀永 劉磊;人命關(guān)天的瓦斯監(jiān)控[N];中國計算機(jī)報;2005年

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6 記者 陳云芬邋實習(xí)生 朱婧;昆工研制瓦斯監(jiān)控新技術(shù)國內(nèi)領(lǐng)先[N];云南日報;2008年

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  本文關(guān)鍵詞：基于STM32的礦井瓦斯監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：292327