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基于激光测距的罐道位移监测系统的设计与应用

作　者: 贵鹏斐
导　师: 黄鹤松
学　校: 山东科技大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 罐道变形罐道间距测量仪激光测距轴编码器
分类号: TN247
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
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内容摘要

煤矿地下开采过程中,竖井变形是一个不容忽视的问题,其主要表现为与其牢固固定在一起的罐道的偏斜和变形,从而增加提升阻力,造成罐耳磨损增大,这种变形发展到一定程度时,有可能发生卡罐、掉罐等重大事故。显然,随时掌握罐道变形的情况是非常必要的。目前国内外在罐道变形的测量上,主要以人工测量为主,维护人员每隔一段时间乘坐罐笼从井口下到井底,用米尺对不同深度的罐道间距进行测量,然后对测量数据进行简单的记录。这种方法效率不高,测量也不精确,而且不能直观地观察罐道的变形程度。鉴于此,本课题设计了一套罐道间距测量仪,该测量仪主要由激光测距传感器、轴编码器以及采集器等部分组成。两个激光测距传感器分别固定在罐笼顶部的两端,用来测量罐道的横向距离；轴编码器用来测量罐道的纵向距离；采集器负责采集并存储这两项数据。测量时工作人员首先打开采集器设定拨码开关,确定测量仪沿着井壁下降时每隔多少距离测量一次矿井的横向距离,设定好检测间距,然后测量仪跟随罐笼从井口慢速下降到井底。在这个过程中采集器按照设定好的检测间距测量罐道之间的横向距离,并把它存储到存储器中。上井后把采集器的数据传输到上位机中,通过专用的软件可以形象地把罐道变形的情况显示出来。本课题设计的罐道间距测量仪,具有良好的人机接口、较高的测量精度,能够对竖井钢罐道的间距和高度进行定期监测,而且国内煤矿尚未见用激光测距传感器来测量竖井钢罐道间距的自动化产品,具有一定的推广应用价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-14
  1.1 课题的选题依据及研究意义  11
  1.2 罐道测量方法研究的国内外现状  11-12
  1.3 本课题研究的主要内容  12-13
  1.4 本章小结  13-14
2 系统方案设计及工作原理  14-21
  2.1 系统方案选择  14-19
  2.2 系统工作原理  19-20
  2.3 本章小结  20-21
3 系统硬件设计  21-37
  3.1 硬件总体设计  21-22
  3.2 MCU电路设计  22-25
  3.3 电源电路设计  25-26
  3.4 传感器电路设计  26-30
  3.5 液晶显示电路设计  30-33
  3.6 存储电路设计  33-35
  3.7 USB通信电路设计  35-36
  3.8 本章小结  36-37
4 系统软件设计  37-50
  4.1 软件设计任务  37
  4.2 系统主程序设计  37-39
  4.3 数据采集部分  39-45
  4.4 数据传输部分  45-49
  4.5 本章小结  49-50
5 上位机设计  50-55
  5.1 可视化编程语言DELPHI7.0简介  50-51
  5.2 上位机软件的任务分析及设计  51-52
  5.3 上位机界面设计  52-54
  5.4 本章小结  54-55
6 总结与展望  55-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间发表的论文  57-58
参考文献  58-61
附录  61

基于激光测距的罐道位移监测系统的设计与应用

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