瓦斯监控系统的研制.doc

瓦斯监控系统的研制 【中文题名】 瓦斯监控系统的研制 【英文题名】 Research and Development of the Monitor and Control System of Gas 【中文摘要】 随着瓦斯灾害防治和瓦斯利用问题的日益突出，煤矿瓦斯抽放和利用的研究将得到快速发展。我国目前大多数瓦斯抽放或加压泵房的大型机电设备和储气设施，都是靠人工昼夜看守，稍有疏忽，就会发生事故；抽放管道的瓦斯浓度，抽放流量等重要参数也只能定期进行人工测算，不便于管理。煤炭行业迫切需要一种集中化、智能化、高可靠性的监控系统。本文研究的瓦斯抽放及利用自动监控系统就是在这种情况下产生的。 本文全面的考虑了监控系统工作环境的特殊性以及复杂可编程逻辑器件和微控制器的特性，提出了双微控制器加双复杂可编程逻辑器件的总体设计 【英文摘要】 With the increase of demands to prevent gas calamities and to make use of gas, the research on gas deflation in coal mines will be developed fast. At present, most large mechanical-electric facilities of gas deflation and facilities of gas storage are overwatched by labor in our country. A little carelessness will lead to accidents; and the important parameters such as the gas thickness in the deflation pipeline and deflation flow capacity must be calculated termly by labor, which results in the inconvenie 【中文关键词】 瓦斯. 监控. 微控制器. 复杂可编程逻辑器件. 【英文关键词】 gas. monitor and control. MCU. CPLD. 【论文级别】 硕士 【学科专业名称】 电工理论与新技术 【论文提交日期】 2002-10-12 中文摘要 004-005 英文摘要 005-9 1 绪论 9-12 1．1 问题的提出及研究意义 9-10 1．1．1 问题的提出 9-9 1．1．2 研究的意义 9-18 1．2 国内外研究现状 10-11 1．3 本文研究的主要目的和研究内容 11-12 2 方案设计与基本工作原理 12-17 2．1 引言 12-13 2．2 方案设计 13-15 2．3 基本工作原理 15-17 3 系统硬件设计 17-34 3．1 引言 17-18 3．2 系统主板硬件设计 18-28 3．2．1 双微控制器单元 18-18 3．2．2 PWM与电压电流转换单元 18-22 3．2．3 遥控单元 22-25 3．2．4 频率及开关信号接口单元 25-26 3．2．5 通信及报警单元 26-27 3．2．6 重要数据保存单元 27-28 3．3 显示模块硬件设计 28-29 3．3．1 四位显示和八位显示单元 28-28 3．3．2 时间显示单元 28-31 3．4 载波通信板设计 29-31 3．5 硬件系统抗干扰措施 31-34 3．5．1 去耦电容 31-32 3．5．2 电源监控 32-37 4 复杂可编程逻辑器件的应用 34-44 4．1 引言 34-35 4．2 复杂可编程逻辑器件的设计思路 35-37 4．3 基于复杂可编程逻辑器件的系统功能实现 37-43 4．3．1 64路频率信号输入通道的实现 37-38 4．3．2 信号数字滤波的实现 38-40 4．3．3 测周期实现频率的测量 40-42 4．3．4 脉宽调制模块的实现 42-45 4．4 CPLD电路简化 43-44 5 系统软件设计 44-57 5．1 引言 44-44 5．2 软件设计方法 44-45 5．3 部分程序设计 45-53 5．3．1 主微控制器主程序 45-47 5．3．2 从微控制器数据采集子程序 47-48 5．3．3 频率信号采集与处理子程序 48-49 5．3．4 红外遥控解码子程序 49-51 5．3．5 串行存储芯片读写子程序 51-52 5．3．6 串行通信子程序 52-64 5．4 软件测试 53-54 5．5 软件抗干扰措施 54-57 6 结论与展望 57-58 6．1 主要结论 57-57 6．2 后续研究工作的展望 57-64 致谢 58-59 参考文献 59-61 附录A 论文相关专业缩略语 61-63 附录B 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 63-64 附录C 系统部分硬件图片 64-65