基于MSP430矿山通风实时监控系统.doc

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-PAGEXX---哈尔滨理工大学毕业设计题目：基于MSP430矿山通风实时监控系统院、系：测通学院测控技术及仪器系姓名：张虎指导教师：施云波系主任：刘泊2011年6月24日哈尔滨理工大学学士学位论文-PAGELXII---基于MSP430矿山通风实时监控系统摘要煤炭是我国的第一能源，在一次性能源结构中占70%以上。但是，由于开采条件的复杂性，使得矿山瓦斯、煤尘、水、火、顶底板事故的隐患无处不在。这些事故中，绝大部分是通风不良而引起。通风是矿山安全生产中的一个重要环节，通风监控系统设计的优劣直接关系到矿山的安全生产和经济效益。本课题主要研究矿山通风实时监控，其中给出了CO、风速、温度、粉尘传感器的设计，通过单片机的命令将结果通过显示器及报警传送给管理人员进行操作。本系统有效解决了矿山通风的实时检测和控制问题。本课题的主要研究工作如下：(1)前端处理电路的设计和制作。主要是设计CO传感器探头的变送器电路，实现将信号进行放大、转换、报警等功能。(2)核心板处理单元的电路设计。整个系统需要监测四个参量，包括两路A/D电压、一路单总线数字信号和一路电阻浓度转换信号。其中CO传感器是电压信号，风速传感器是电流信号，粉尘传感器是电阻阻值，核心板将实现电流到电压的转换，包括基准恒压电路、接口电路等。(3)系统软件驱动与数据处理。整个系统要实时监测参量变化，同时要实时显示在液晶12864上，当CO浓度超过预设置的报警点时，主控箱进行声光报警，当粉尘浓度超标时进行粉尘除尘设备开启。关键词矿山通风；实时监控；安全；一氧化碳MSP430-basedReal-timeMonitoringMineVentilationSystemAbstractCoalisfirstenergyinchina,primaryenergystructureinmorethan70%.However,duetothecomplexityofminingconditions,makingtheminegasandcoaldust,water,fire,roofandflooroftheaccidentarehiddeneverywhere.Theseincidents,thevastmajorityofpoorventilationcaused.Minesafetyventilationisanimportantpartoftheproduction;ventilationcontrolsystemdesignisdirectlyrelatedtothemeritsofminesafetyandeconomicbenefits.Themainsubjectofstudyofreal-timemonitoringmineventilation,whichgivestheCO,windspeed,temperature,dustsensordesign,throughthemicrocontrollercommandstheresultssenttothemonitorandalarmmanagementoperation.Themineventilationsystemeffectivelysolvesreal-timedetectionandcontrol.Themainresearchisasfollows:ItmainlydesignsthetransmittercircuitofCOsensorprobe,thetransmittercircuitachievestheamplification、alarm、conversionfunctionsofthesignal.Itmainlydesignsthecoreprocessingunitcircuitboard.Thewholesystemneedstomonitorthreeparameters,includingtwo-channelA/Dand1-wirebusdigitalsignal.TheoutputofCOsensorisvoltagesignalandthewindspeedsensoriscurrentsignal,thecoreboardwillachievethecurrenttovoltageconversion;coreboardalsoincludes:referenceconstantvoltagecircuitandinterfacecircuit.Itmainlydesignsthesystemsoftware-drivenanddataprocessing.Thewholesystemwillmonitorthechangeofparam