论文摘要
传统的煤矿安全监测系统通信方式主要采用非总线式电缆传输,近年来,基于RS485总线的煤矿监测监控设备在煤矿得到了应用,传输介质有电缆和光缆,论文在总结国内研究外煤矿监测监控技术的基础上,提出了合适我国煤矿的基于CAN总线技术+无线数传技术的矿井监测信号传输方法。并设计了相应的监测系统,系统具备采集井下瓦斯浓度和机械运行状态信息的功能,设计了带信号采集的CAN智能节点卡,同时亦提供RS232的串口,也可以直接接现场仪表的输出信号,经CAN总线网络传输到与井上CAN-232接口卡。调度室中心站和矿区监测分站之间的通信,本论文采用了把频率在220MHz-240MHz的无线数传模块MDS2710,构建一套井上无线传输网络。设计其传输速率为19.2Kbps,采用时分多址轮循的方式实现一点到多点的控制与数据传输。使用MDS 2710无线数传模块来实现控制中心一点对矿井多个远端的各类数据的采集、监控和控制。应用了最新的设计技术来提高用于多址系统中特许的窄带数据遥测无线设备的性能和容量。利用数字信号处理（DSP）和防爆安装技术,提供了优良的无线电性能及可靠性。地面到井下的传输我们采用CAN总线来实现,CAN智能节点的设计上,本论文采用微控制器89C52,CAN控制器芯片采用SJA1000,总线驱动芯片采用82C250,设计并开发了CAN智能节点接口电路,设计了基于无网传输的振动加速度传感器和瓦斯传感器调理电路和AD转换电路。它主要实现井下数据采集和利用CAN总线传输的功能。本论文采用VC++软件设计了友好的监测系统上位机人机界面,并设计了串口读写程序。下位机软件用单片机C语言设计,主要用于实现CAN报文发送和接收。
论文目录
摘要Abstract第一章 绪论1.1 项目的提出及背景意义1.1.1 项目来源1.1.2 项目的提出及背景意义1.2 国内外研究现状及发展概述1.2.1 几种通用的矿井通讯方式1.2.2 国内外矿井信息传输方式现状及应用1.2.3 矿井信息传输方式发展趋势1.3 论文的研究思路及主要工作第二章 系统组成和方案设计2.1 系统的概述2.2 系统的组成与工作原理2.3 系统的功能2.4 系统通讯方式2.4.1 CAN总线2.4.2 无线局域网通信系统第三章 监测系统硬件设计3.1 矿井 CAN智能节点的硬件设计3.1.1 CAN智能节点设计方案选择3.1.2 CAN控制器 SJA1000特征3.1.3 CAN控制器 SJA1000与 AT89C52的连接3.1.4 CAN控制器 SJA1000与总线驱动器 PCA82C250的连接3.1.4.1 总线驱动器 PCA82C250结构和功能3.1.4.2 智能节点 SJA1000与 PCA82C250连接3.1.5 串口通信电路设计3.2 监测分站电路设计3.2.1 传感器的选择3.2.2 传感器与微控制器电路设计3.3 硬件抗干扰设计第四章 监测系统下位机软件设计4.1 CAN总线协议和标准4.1.1 CAN的分层结构4.1.2 CAN的通信规则4.1.3 CAN报文的帧结构4.1.4 CAN数据的帧结构4.2 单片机 AT89C52初始化程序设计4.2.1 单片机初始化程序4.2.2 单片机接收串口数据子程序4.3 SJA1000初始化的程序设计4.3.1 通讯测试子程序4.3.2 SJA1000复位子程序4.3.3 波特率设置子程序4.3.4 设置验收代码，屏蔽代码子程序4.3.5 设置输出控制和时钟分频器4.3.6 退出复位模式子程序4.3.7 开放所有中断4.4 CAN报文的发送程序设计4.5 CAN报文的接收程序设计4.6 延时程序设计第五章 井上无线局域网的构建5.1 矿井局域网无线数据传输的基本过程5.1.1 DSP技术在无线数传技术中的应用5.1.2 MDS2710无线数传时分多址原理5.1.3 井上无线局域网的结构5.1.4 对 MDS2710的参数设计5.1.5 MDS2710无线数据传输的格式5.2 矿井通信局域网设备的防爆第六章 监测系统上位机软件的设计及系统调试6.1 RS-232通信协议标准6.1.1 RS-232串口通信电气标准6.1.2 数据安全和完整6.2 上位机串口程序设计6.2.1 MSComm控件6.2.2 MSComm控件串口程序设计6.3 CanComm监测软件的开发6.4 系统调试第七章 研究总结与展望7.1 主要研究结论7.2 研究展望参考文献致谢附录A附录B附录C
相关论文文献
标签：煤矿监测论文; 总线论文; 无线传输论文; 节点设计论文; 通信设计论文;
