学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电磁激励瓦斯抽放监控系统

作　者: 方小娥
导　师: 胡业林
学　校: 安徽理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 瓦斯监控系统电磁波 DSP2407 以太网通信
分类号: TD712
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 28次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

煤炭是我国最重要的能源之一,对我们的生活、工业生产都有巨大的影响。虽然我国煤炭资源很丰富,但煤层中却吸附着大量的瓦斯,并且大部分具有较高吸附力,所以大多数煤层都属于极难抽放瓦斯煤层,使得开采工作进行的非常困难。近几年煤矿事故频繁发生,而且在不断发生的煤矿事故中,又属瓦斯危害最为严重,所以设计一种性能更优良、安全性更高的瓦斯抽放监控装置是势在必行的。大量实验表明,当给煤层外加一个电磁场时,煤层对瓦斯的吸附性能会发生改变,使得瓦斯的抽放速率也会发生相应变化。本课题针对这一原理设计了电磁激励瓦斯抽放监控系统,系统中设计了一个可调频的电磁波发生器,它给煤层发射不同频率的电磁波,当不断调节电磁波的频率,瓦斯浓度也会发生改变,系统使用DSP进行数据采集、分析,建立电磁波与瓦斯的关系模型,通过调节电磁波频率,从而改变瓦斯的抽放速率。监控系统硬件设计方面,采用DSP+MCU的双核结构,同时给出了详细的电路设计；在底层网络通信上采用以太网通信；在人机交互上,以AT89C51单片机实现人机接口功能,采用LCD液晶显示,方便操作；在数据采集部分,使用集成的传感器芯片和高转换精度的AD7865转换芯片。软件设计方面,详细介绍了DSP的开发流程以及数据采集、LCD显示、键盘输入和以太网通信等模块的工作流程。本文实现的监控系统不仅具有检测、控制、报警等常规功能,而且具有以下特点：一、引进了电磁激励瓦斯抽放的概念,对煤层瓦斯抽放有了新的认识；二、采用DSP+MCU双核处理器,提高了监控系统的处理速度和处理能力,；三、使用了以太网通信模块,使系统通信更可靠。图[39]表[1]参[48]

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-14
1 引言  14-19
  1.1 选题的背景及意义  14-15
  1.2 国内外研究现状  15-17
  1.3 论文的主要内容  17-19
2 电磁激励瓦斯抽放的原理  19-26
  2.1 煤层的吸附性能  19-21
  2.2 弦波影响煤层瓦斯吸附的机理  21-26
    2.2.1 温度对煤吸附和解吸特性的影响  21-23
    2.2.2 煤对矿井瓦斯气体的吸附力  23-26
3 电磁激励瓦斯抽放监控装置总体概述  26-36
  3.1 监控装置总体结构  26-27
  3.2 中央处理模块  27
  3.3 采集模块  27-34
    3.3.1 温度传感器  27-30
    3.3.2 瓦斯传感器  30-31
    3.3.3 电磁辐射传感器  31-33
    3.3.4 瓦斯流量计  33-34
  3.4 电磁波发生器  34-35
  3.5 通信模块  35
  3.6 人机接口模块  35-36
4 监控装置硬件电路设计  36-53
  4.1 微处理器的简介  37
  4.2 数据采集模块硬件设计  37-39
    4.2.1 A/D转换电路  37-38
    4.2.2 AD7865的工作设置  38-39
    4.2.3 AD7865与DSP的硬件接口电路  39
  4.3 LCD显示电路  39-42
    4.3.1 T6963C液晶显示控制器  40-41
    4.3.2 LCD模块外部接口特点  41-42
    4.3.3 MGLS240128T LCD模块硬件接口电路  42
  4.4 键盘输入接口设计  42-44
    4.4.1 键盘工作原理  43
    4.4.2 键盘输入硬件接口电路  43-44
  4.5 通信接口模块——工业以太网接口模块  44-47
    4.5.1 煤矿通信的基本特征  44-45
    4.5.2 RTL8019AS芯片介绍  45-47
  4.6 电磁波发生器硬件设计  47-49
    4.6.1 电磁波作用原理  47-48
    4.6.2 硬件电路结构  48-49
  4.7 存储器模块接口设计  49-51
    4.7.1 K9F1208UOM特点及接口电路  49-51
  4.8 报警装置  51
  4.9 电源电路模块  51-53
5 监控装置的软件设计  53-70
  5.1 DSP的开发环境及流程  53-56
    5.1.1 软件开发环境  53-56
  5.2 监测软件总体设计  56
  5.3 信号采集模块软件设计  56
  5.4 LCD显示模块软件设计  56-59
    5.4.1 内置T6963C液晶显示模块特点  56-59
    5.4.2 液晶显示模块的软件实现  59
  5.5 键盘输入模块软件设计  59-60
    5.5.1 键盘输入流程介绍  59-60
  5.6 通信模块软件设计  60-66
    5.6.1 以太网分层协议介绍  61-63
    5.6.2 以太网驱动软件设计  63-66
  5.7 电磁波发生器的软件实现  66-67
  5.8 系统抗干扰设计  67-70
    5.8.1 系统存在的干扰  67-68
    5.8.2 抗干扰措施  68-70
6 工作总结  70-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
作者简介及读研期间主要科研成果  75

电磁激励瓦斯抽放监控系统

内容摘要

全文目录

相似论文