基于电力载波通信的煤矿喷雾降尘控制系统设计

论文摘要

在煤矿开采过程中,采煤工作面是井下重要的作业环境,随着大型机械化采煤作业的发展,产尘量也在不断增加。粉尘的危害极其严重,能够给矿工带来严重的职业病,同时也是造成煤矿安全事故的隐患。降低粉尘浓度目前最好的方式就是使用喷雾降尘,因此采煤工作面的喷雾降尘工作就成了安全生产的重要考核指标。基于电力载波通信的煤矿喷雾降尘控制系统能够根据采煤机和支架工作产生煤尘的状况自动调节喷雾模式,耗水少,降尘效果明显。控制系统的主控制器芯片是AVR单片机系列的ATMEGA88单片机,它是一款高性能、低功耗的8位微处理器,具有先进的RISC结构,实现了喷雾降尘系统的自动控制和智能化。近年来,电力载波作为一种新的通信方式得到了快速的发展,特别是在智能抄表领域。在本系统设计中,控制系统间的通信采用电力线载波通信技术。由于不用再另外铺设通信线路,减少了井下专用通信数据线的布线麻烦,降低了通信成本。另外,结合实际的井下使用环境,系统还增加了一项照明功能,照明采用了第四代光源,也就是LED照明技术。LED照明灯耗电低、寿命长、亮度高,在矿井照明中得到了越来越多的应用,有效改善了井下照明环境。基于电力载波通信的煤矿喷雾降尘控制系统能够有效降低井下粉尘浓度,改善作业环境,保障煤矿安全生产。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 喷雾降尘控制系统研究现状
• 1.3 课题研究的目的
• 1.4 研究内容及方法
• 2 粉尘来源和降尘方法研究及现状
• 2.1 粉尘来源及危害
• 2.2 降尘方法研究
• 2.3 喷雾降尘应用现状
• 3 电力线载波通信研究
• 3.1 电力线载波通信概述
• 3.2 电力线载波通信原理
• 3.3 载波通信电路与实验
• 3.4 载波通信设计应用
• 4 LED井下照明研究
• 4.1 LED照明基础概述
• 4.2 LED井下照明应用现状
• 4.3 LED井下照明设计
• 5 控制系统硬件设计
• 5.1 控制系统总体设计
• 5.2 尘源跟踪定位电路设计
• 5.3 移架放煤触发电路设计
• 5.4 电磁阀驱动电路设计
• 5.5 控制单元电路设计
• 6 控制系统软件设计
• 6.1 调试环境介绍
• 6.2 红外定位程序设计
• 6.3 控制系统程序设计
• 7 主要成果及结论
• 7.1 主要成果
• 7.2 主要结论
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 主要参考文献