矿用通讯控制系统的研制(信号与信息处理专业优秀论文)

上传者：侯宇刚
|
上传时间：2015-05-07
|
密次下载

矿用通讯控制系统的研制(信号与信息处理专业优秀论文)

矿用通讯控制系统的研制
学科：信号与信息处理
研究生签名：王谢谢
导师签名．厂肿
摘要
煤炭工业是我国重要的基础产业，它作为高危行业之一，安全生产始终是生产领域的
头等大事。由于煤炭生产主要是地下作业，煤矿的地质条件也是复杂多变的，经常受到水、
火、煤尘、瓦斯、顶板等灾害的威胁。矿用通讯控制系统一ＭＣＣＳ（Ｍｉｎｅ．ｕｓｅｄＣｏｍｍｕｎｉ．
．ｃａｔｉｏｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ
Ｓｙｓｔｅｍ）就是为了保证煤矿工业的安全生产所提出的研究课题。ＭＣＣＳ
是集通讯和控制于一体的系统，通讯主要体现在煤矿传输沿线上的任意一点都可以和监控
中心进行数字通信和语音通话；控制主要体现在该系统可以监测煤矿皮带传输现场的各种
环境参数（如甲烷，烟雾，风速，负压等）及生产设备的工作状态（如皮带速度，转向，
打滑，跑偏，断带，料位，电机电压，电流，频率等），并采取相应的控制措施，提高煤
炭生产的安全性，系统具有很高的通用性、安全性和可靠性。
本文首先提出了矿用通讯控制系统的整体技术方案和技术优势，详细介绍了系统的硬
件搭建以及各部分电路原理图的设计。整个系统包括主控制器、语音单元、急停系统、智
能Ｉ／Ｏ和通信电缆五个组成部分。其中主控制器是本系统的控制核心，它采用３２位嵌入
式处理器ＬＰＣ２２９２为控制器的ＣＰＵ，并配备符合本安要求的大屏幕的液晶显示器。语音
模块采用微处理器和硬件逻辑并行冗余方式设计，并且可以在系统掉电后独立工作。急停
系统通过采用恒流源的控制信号，提高了可靠性，并配合数据通信实现了故障定位功能。
智能加在急停开关的基础上扩展了模拟量和数字量的输入输出功能，能够实现对现场环
境的监控。急停和智能Ｉ／ｏ都采用Ｃ８０５１Ｆ单片机，Ｃ８０５１Ｆ不但具有很好的低功耗特性，
还具有高度的集成性，配合控制软件，大大降低了系统功耗。
ＭＣＣＳ的控制软件是基于嵌入式实时操作系统／ｚＣ／ＯＳ．ＩＩ进行设计的。首先完成了实
时操作系统∥Ｃ／ＯＳ．ＩＩ在ＬＰＣ２２９２的移植，设计了设备驱动程序，编写了软件服务程序，
包括：网络服务、ＶＴｌ００终端服务、ＧＵＩ界面服务，并在此基础上划分了各个系统任务
以及优先级，完成了各个任务的功能实现。
通过对整个系统进行了模拟现场调试。测试表明ＭＣＣＳ工作稳定。
关键词：ＭＣＣＳ；急停；语音通信；ＡＲＭ；嵌入式操作系统ｇＣ／ＯＳ．ＩＩ。

教育资源为主的文档平台

文档分类