本文關(guān)鍵詞：綜采面自動(dòng)定位噴霧降塵控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：綜采面機(jī)械化程度高,產(chǎn)塵量大,粉塵危害嚴(yán)重,是煤礦粉塵防治工作的重點(diǎn)。高壓噴霧降塵是煤礦井下最有效、最直接的除塵方法,但是目前大部分高壓噴霧降塵系統(tǒng)自動(dòng)化程度低,噴霧范圍小,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大,降塵效果不理想。為此,本文在深入了解綜采面特點(diǎn)及粉塵分布的基礎(chǔ)上,對(duì)自動(dòng)定位噴霧降塵控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,旨在解決綜采面粉塵濃度高的難題,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和塵肺病患病機(jī)率。針對(duì)綜采面的特點(diǎn),分析主要塵源點(diǎn)及粉塵分布,確定了綜采面自動(dòng)定位噴霧降塵控制系統(tǒng)的主要功能及主從式框架結(jié)構(gòu),主站與從站通過RS-485總線通信。同時(shí)也確定了利用紅外線通信檢測采煤機(jī)位置、利用無線觸控傳感器檢測移架和放煤位置、利用粉塵濃度傳感器檢測粉塵濃度超標(biāo)信號(hào)、通過控制電動(dòng)球閥開閉進(jìn)行噴霧降塵的方案。研究紅外線發(fā)射接收原理及紅外線信號(hào)編解碼技術(shù),利用一對(duì)專用紅外線編碼和解碼芯片設(shè)計(jì)了紅外線發(fā)射器和紅外線接收器電路,實(shí)現(xiàn)了紅外線通信以及對(duì)采煤機(jī)的定位功能。通過對(duì)幾種短距離無線通信技術(shù)特點(diǎn)的比較,選擇無線通信模塊。根據(jù)移架和放煤時(shí)壓力變化,確定無線觸控傳感器的結(jié)構(gòu)和功能。研究了無線觸控傳感器的省電模式及通信協(xié)議,完成了無線觸控傳感器的模塊化硬件設(shè)計(jì)和低功耗、抗干擾軟件設(shè)計(jì)。分析噴霧控制器的主要功能,設(shè)計(jì)了噴霧控制器的硬件結(jié)構(gòu)。采用單片機(jī)作為控制模塊核心。完成噴霧控制器模塊化硬件電路設(shè)計(jì),根據(jù)信號(hào)采集方式完成了粉塵濃度傳感器的選型。根據(jù)噴霧控制器的主要功能,采用C語言編程完成模塊化軟件設(shè)計(jì)。研究了MODBUS通信協(xié)議,設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)主站和從站的通信協(xié)議內(nèi)容。采用MCGS組態(tài)軟件完成噴霧定位監(jiān)控器的功能設(shè)計(jì),主要包括人機(jī)界面和運(yùn)行策略腳本程序的設(shè)計(jì)。制作紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、無線觸控傳感器和噴霧控制器,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成軟硬件調(diào)試和控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。測試了紅外線發(fā)射接收距離和角度、無線觸控傳感器通信和功耗、噴霧控制器和噴霧定位監(jiān)控器通信,根據(jù)所測結(jié)果分析影響因素。將系統(tǒng)各部分裝配成實(shí)物,在車間場地條件下進(jìn)行系統(tǒng)整體運(yùn)行實(shí)驗(yàn),模擬井下工藝流程,測試系統(tǒng)運(yùn)行是否正常,重點(diǎn)分析了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性問題。最后將系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦井下,系統(tǒng)正常運(yùn)行之后進(jìn)行噴霧降塵實(shí)驗(yàn),采集系統(tǒng)運(yùn)行前后的綜采面粉塵濃度,數(shù)據(jù)結(jié)果表明該控制系統(tǒng)降塵效果顯著。
【關(guān)鍵詞】：綜采面 定位 噴霧降塵 控制系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD714.4;TP273
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外降塵技術(shù)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外降塵技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)降塵技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 礦用無線智能傳感技術(shù)15-16
• 1.4 RS-485串行通信技術(shù)16-17
• 1.5 主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 綜采面降塵控制系統(tǒng)方案確定19-27
• 2.1 綜采面特點(diǎn)及粉塵分布19-20
• 2.2 綜采面噴霧降塵控制系統(tǒng)的基本功能20
• 2.3 綜采面主從式噴霧降塵控制系統(tǒng)的基本框架20-23
• 2.3.1 基于嵌入式觸摸屏的主站結(jié)構(gòu)確定21-22
• 2.3.2 綜采面噴霧降塵控制系統(tǒng)的從站結(jié)構(gòu)確定22-23
• 2.4 控制系統(tǒng)的工作原理23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第三章 紅外線發(fā)射接收器及無線觸控傳感器研制27-39
• 3.1 紅外線發(fā)射接收系統(tǒng)27-28
• 3.2 紅外線發(fā)射接收器的設(shè)計(jì)28-31
• 3.2.1 紅外線發(fā)射器的信號(hào)編碼發(fā)送28-29
• 3.2.2 紅外線發(fā)射接收電路設(shè)計(jì)29-31
• 3.3 無線觸控傳感器的硬件實(shí)現(xiàn)31-36
• 3.3.1 無線通信模塊的選型31-33
• 3.3.2 無線觸控傳感器的電路設(shè)計(jì)33-36
• 3.4 無線觸控傳感器的軟件設(shè)計(jì)36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 噴霧控制器系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)39-49
• 4.1 噴霧控制器的總體設(shè)計(jì)39-40
• 4.2 噴霧控制器各模塊單元設(shè)計(jì)40-48
• 4.2.1 控制模塊的選擇設(shè)計(jì)40-42
• 4.2.2 站號(hào)設(shè)置模塊的設(shè)計(jì)42
• 4.2.3 通信模塊的設(shè)計(jì)42-43
• 4.2.4 信號(hào)采集模塊的設(shè)計(jì)43-46
• 4.2.5 執(zhí)行控制模塊的設(shè)計(jì)46-47
• 4.2.6 電源模塊的選型設(shè)計(jì)47-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 第五章 噴霧控制器和噴霧定位監(jiān)控器的軟件設(shè)計(jì)49-63
• 5.1 噴霧控制器的軟件設(shè)計(jì)49-56
• 5.1.1 初始化程序設(shè)計(jì)50-51
• 5.1.2 采集狀態(tài)信號(hào)程序設(shè)計(jì)51-52
• 5.1.3 噴霧控制程序設(shè)計(jì)52-53
• 5.1.4 通信程序及協(xié)議設(shè)計(jì)53-56
• 5.2 噴霧定位監(jiān)控器的軟件設(shè)計(jì)56-62
• 5.2.1 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)58-60
• 5.2.2 運(yùn)行策略設(shè)計(jì)60-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第六章 系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與調(diào)試63-73
• 6.1 實(shí)驗(yàn)室調(diào)試63-67
• 6.2 車間場地實(shí)驗(yàn)調(diào)試67-69
• 6.3 煤礦井下實(shí)驗(yàn)調(diào)試69-72
• 6.4 本章小結(jié)72-73
• 第七章 結(jié)論與展望73-75
• 7.1 結(jié)論73-74
• 7.2 創(chuàng)新點(diǎn)74
• 7.3 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 附錄81

【相似文獻(xiàn)】

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