基于ARM的矿井粉尘监控系统技术方案

技术编号:13843405 阅读:70 留言:0更新日期:2016-10-16 18:23
随着煤矿开采不断扩大,矿尘产生量也随之增加,矿尘不仅会造成煤矿工人尘肺病而且容易引起燃烧和爆炸,严重影响煤矿的安全生产;本实用新型专利技术公开了一种基于ARM的矿井粉尘监控系统,采用ARM作为微处理器,其装置是建立在嵌入式处理器上、人机交互界面、支持远程控制、并且具备系统升级能力,实时精确监控煤尘浓度及变化趋势,最大程度减少财产损失和人员伤亡。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿安全和智能高效
,具体是一种基于ARM的矿井粉尘监控系统
技术介绍
随着煤矿开采中机械化程度的加大和采煤强度的提高,矿尘产生量也随之增加;作为煤矿的五大灾害之一,矿尘不仅会造成煤矿工人尘肺病而且容易引起燃烧和爆炸,严重影响煤矿的安全生产,高浓度粉尘还会加速机械磨损,缩短精密仪器的使用寿命,目前,现有的矿井粉尘监控装置存在可靠性低、测速慢、不能远程控制等缺点。本技术公开了一种更加安全、可靠、智能的基于ARM的矿井粉尘监控系统,采用ARM作为微处理器,其装置是建立在嵌入式处理器上、人机交互界面、支持远程控制、并且具备系统升级能力,其响应速度快、抗干扰性强、定位范围广且精确高以及漏检率和误码率低等特点,实时精确监控煤尘浓度及变化趋势,最大程度减少财产损失和人员伤亡。
技术实现思路
本技术目的是提供具体是一种基于ARM的矿井粉尘监控系统,已解决现有技术上的可靠性和智能性问题。为了达到上述目的,本技术所采取的技术方案为:基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源和粉尘浓度传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,其中粉尘浓度传感器作用是采集矿井煤尘浓度的信号,将采集的信号传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和RS485总线;数据处理模块包括ARM、A/D模块、上位机、SDRAM、LCD以及键盘,A/D模块是16位AD模块,其与ARM处理芯片相连,ARM通过Zigbee无线传输模块连接上位机进行数据传输,上位机用于数据分析处理,SDRAM和LCD是与ARM连接的外围电路,键盘与上位机连接,用于处理程序的输入;数据输出模块包括报警电路模块和自动除尘模块,报警电路模块为专门的语音电路,核心芯片为WT588D,报警 电路模块和自动除尘模块与数据处理模块中ARM连接;当相应数据经传感器采集送入ARM分析处理,通过Zigbee无线传输模块连接到上位机,由LCD显示进行实时监控,当粉尘浓度超标时,控制报警电路模块进行报警,使喇叭发出预先设置的尖锐报警声,工作人员通过键盘输入程序,自动除尘模块进行喷雾使粉尘浓度降到安全值。所述的基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于:供电模块及数据采集模块包括防爆电源和粉尘浓度传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,粉尘浓度传感器作用是采集矿井煤尘浓度的信号,其型号为GCG-1000。所述的基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于:数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和RS485总线;RS485总线实现A/D模块与ARM的连接,实现数据传送;Zigbee无线传输模块核心芯片选择TI公司的CC2530芯片和射频前端芯片CC2591。所述的基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于:数据处理模块包括ARM、A/D模块、上位机、SDRAM、LCD以及键盘;A/D模块作用是将采集的粉尘浓度信号经16位AD模块进行模数转换,ARM是系统的微处理器,其选用了ATMEL公司的AT91RM9200芯片;LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息;上位机用于数据分析处理;键盘用于处理程序的输入。所述的基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于:数据输出模块包括报警电路模块和自动除尘模块;报警电路模块的核心芯片为广州唯创公司WT588D语音芯片。本技术首先将矿井煤尘浓度信号通过粉尘浓度传感器接收,经A/D模块处理后通过RS485总线传送到ARM中,完成信号离散量化,ARM将传来的数据经Zigbee无线传输模块连接到上位机,由LCD显示进行实时监控,其中防爆电源给ARM进行供电,SDRAM用于存储大量数据信息,当粉尘浓度超标时,控制报警电路模块进行报警,使喇叭发出预先设置的尖锐报警声,工作人员通过键盘输入程序,自动除尘模块进行喷雾使粉尘浓度降到安全值。本技术的优点是:本技术的电路简单可靠、数据传输可靠、操作简单、安全价值高、便于维护等许多优点。附图说明图1为本技术结构框图具体实施方式结构框图如图1所示,基于ARM的矿井粉尘监控系统,供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出模块,其特征在于:数据采集模块中粉尘浓度传感器(1)将采集的矿井煤尘浓度信号送入A/D模块(2)中,经A/D模块(2)处理后通过RS485总线(3)传送到ARM(4)中,完成信号离散量化,ARM(4)将传来的数据经Zigbee无线传输模块(6)连接到上位机(7),由LCD(9)显示进行实时监控,其中防爆电源(5)给ARM(4)进行供电,SDRAM(10)用于存储大量数据信息,当粉尘浓度超标时,控制报警电路模块(11)进行报警,使喇叭发出预先设置的尖锐报警声,工作人员通过键盘(8)输入程序,自动除尘模块(12)进行喷雾使粉尘浓度降到安全值。原理如图1所示,此设计分为两部分,第一部分是信号采集及ARM处理,粉尘浓度传感器采集矿井煤尘浓度信号,经A/D模块处理后传送至ARM,ARM将传来的数据经Zigbee无线传输模块连接到上位机;第二部分是报警及自动除尘处理,数据由LCD显示进行实时监控,SDRAM用于存储大量数据信息,当粉尘浓度超标时,控制报警电路模块进行报警,工作人员通过键盘输入程序,自动除尘模块进行喷雾使粉尘浓度降到安全值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源和粉尘浓度传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,其中粉尘浓度传感器作用是采集矿井煤尘浓度的信号,将采集的信号传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和RS485总线;数据处理模块包括ARM、A/D模块、上位机、SDRAM、LCD以及键盘,A/D模块是16位AD模块,其与ARM处理芯片相连,ARM通过Zigbee无线传输模块连接上位机进行数据传输,上位机用于数据分析处理,SDRAM和LCD是与ARM连接的外围电路,键盘与上位机连接,用于处理程序的输入;数据输出模块包括报警电路模块和自动除尘模块,报警电路模块和自动除尘模块与数据处理模块中ARM连接。

【技术特征摘要】
1.基于ARM的矿井粉尘监控系统,其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据输出模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源和粉尘浓度传感器,供电模块主要是防爆电源给芯片供电,其中粉尘浓度传感器作用是采集矿井煤尘浓度的信号,将采集的信号传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于通信的Zigbee无线传输模块和RS485总线;数据处理模块包括ARM、A/D模块、上位机、SDRAM、LCD以及键盘,A/D模块是16位AD模块,其与ARM处理芯片相连,ARM通过Zigbee无线传输模块连接上位机进行数据传输,上位机用于数据分析处理,SDRAM和LCD是与ARM连接的外围电路,键盘与上位机连接,用于处理程序的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张智俊李敬兆刘骏吴冰倩张晶崔超
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:新型
国别省市:安徽;34

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