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一种新型输送带监测系统的研究与实现

作　者: 徐艳霞
导　师: 董军宇
学　校: 中国海洋大学
专　业: 计算机技术
关键词: 煤矿输送带输送带监测系统热释电红外线传感器
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着近年来煤炭需求的进一步加大,煤炭供求紧张形势进一步加剧,煤炭经济也随着持续走高。为了追求更大的经济效益,煤矿都在加大开采量,却忽视了生产安全,危险事故率每年都在上升。本课题旨在设计一种新型的煤炭输送带的监测报警系统,该系统能对那些为了上下井节省时间而去攀爬没有安全措施的运煤输送带的人起到警示的作用,从而能达到安全生产的目的。论文采用了适合输送带监测系统的设计技术和检测判断方法,可及时采取合理有效的措施如输送带断电,从而预防违章爬乘人员掉入煤仓或转载仓等事故的发生。在输送带的不同位置上设计了4个监测点,每个测点都采用了热释电红外线传感器对攀爬的人员进行检测,其中离机头较远比较安全的地方,监测点只利用声光报警器对检测到的人员进行警告;对警告不听或者坐在输送带上打盹的人员,在临近机头的危险区的监测点设置了系统的控制器,当系统检测到有人时能够自动断电,停止生产从而保证人员的安全。为了提高对攀爬人员检测的灵敏度,在热释电红外线传感器探头上的辐射照面覆盖了特殊的菲涅尔滤光透镜,其具有不同的焦距(感应距离),从而产生不同的监控视场,视场越多,控制越严密。选用了美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机AT89S52作为主控制芯片。增加程序监视系统(看门狗),有效地解决了控制芯片死循环问题。采用了一种高性能、小驱动电流的无源光电MOS继电器,并选用一种带后备电池的煤矿井下专用本安电源。最后根据上面的设计方案编写出单片机程序,并做出样机。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-14
  1.1 研究的背景和目的  10
  1.2 带式输送机防爬人监测的研究现状  10-12
  1.3 论文的研究内容  12-13
  1.4 论文结构  13-14
2 煤矿矿井输送带及其主要的技术  14-19
  2.1 矿井与矿井开拓  14
  2.2 煤矿输送机  14-17
    2.2.1 输送机的种类  14-15
    2.2.2 带式输送机  15-17
  2.3 煤矿的人身安全监测系统  17-18
    2.3.1 YJX 型架空乘人装置  17-18
    2.3.2 基于GIS 井下人员安全监测的实时查询方法  18
  2.4 本章小结  18-19
3 输送带监测系统的总体结构与工作原理  19-23
  3.1 系统方案选择  19-20
  3.2 系统的总体结构  20
  3.3 系统的工作原理  20-21
  3.4 本系统的先进性  21-22
  3.5 本章小结  22-23
4 输送带监测系统硬件电路的设计  23-49
  4.1 主控制器的设计  23-43
    4.1.1 主控芯片的选型  23-31
    4.1.2 复位电路的设计  31-38
    4.1.3 光耦输入电路的设计  38-41
    4.1.4 时钟电路  41-42
    4.1.5 电源  42-43
  4.2 传感器的应用  43-48
    4.2.1 传感器的组成与分类  43-44
    4.2.2 热释电传感器  44-46
    4.2.3 菲涅尔透镜  46-47
    4.2.4 传感器的确定  47-48
  4.3 本章小结  48-49
5 输送带监测系统的软件设计  49-52
  5.1 系统流程图的设计  49-51
  5.2 系统的编程  51
  5.3 本章小结  51-52
6 输送带监测系统的线路图绘制  52-55
  6.1 Protel 99 SE 功能简介  52
  6.2 电路原理图的绘制  52-53
  6.3 PCB 图的绘制  53-54
    6.3.1 PCB 设计流程  53-54
    6.3.2 PCB 图的绘制过程注意事项  54
    6.3.3 输送带监测系统的PCB 图设计  54
  6.4 本章小结  54-55
7 总结与展望  55-57
参考文献  57-59
附录  59-63

一种新型输送带监测系统的研究与实现

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