综采支架支撑力检测及无线传输系统的设计

论文摘要

针对目前综采支架安全监测的现状及存在的主要问题,本文设计了一套集信息采集技术、信息传输技术、信息处理技术及预测预报技术于一体的综采支架安全监测系统。该系统由1—20个检测分机构成,各分机之间采用无线射频技术进行通信。各检测分机采用定时采集方式,实时采集各综采支架的压力,每个分机到达定时时间后,就会依次自动上电检测压力数据,并且除1号分机外,每一分机都依次接收来自上一分机的压力数据,并把本分机的检测数据与来自上一分机的数据通过无线传输方式一并发送至下一分机,然后自动进入节电模式。直至所有分机的数据全部传送至最后一个分机,最后一个分机将所有采集数据通过无线传输的方式传到通讯分机里,并进入节电模式。通讯分机将检测分站采集到的数据通过光纤网络或者电话线传送到地面监控计算机。由监控计算机完成对数据的分析处理,评定其支护效果,当压力值超限时就声光报警。所采集的数据为综采支架支撑的工作阻力提供可靠的实测数据,以便对未来的顶板压力做出前瞻性预测,同时也可查询历史记录。满足了生产单位对综采支架的工作状态实行全面、实时、长期监测的要求。论文着重阐述了系统方案的选择,及综采支架压力监测分机的设计思路、工作原理、实现方法、相互间的通讯方式,并详细研究了相关硬件电路和软件的设计,以及调试中所遇到的各种问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的意义
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 2 系统设计方案及工作原理
• 2.1 系统的总体结构
• 2.2 检测分机的方案选择
• 2.3 微处理器（单片机）的选型
• 2.4 压力传感器的选择
• 2.5 检测分机与通信分机间的通信方式选择
• 2.6 系统的工作原理
• 2.7 本章小结
• 3 检测分机的硬件电路设计
• 3.1 微处理器
• 3.2 传感器测量电路
• 3.3 电源电路
• 3.4 存储电路
• 3.5 显示电路
• 3.6 调零电路
• 3.7 通信电路
• 3.8 时钟电路
• 3.9 硬件可靠性设计
• 3.10 本章小结
• 4 检测分机的软件设计
• 4.1 主程序的设计
• 4.2 数据采集子程序的设计
• 4.3 数据存储子程序的设计
• 4.4 显示子程序的设计
• 4.5 通信子程序的设计
• 4.6 软件可靠性设计
• 4.7 本章小结
• 5 关键技术
• 5.1 如何确保依次上电
• 5.2 如何确保系统第一次成功启动
• 5.3 如何降低系统的功耗
• 5.4 本章小结
• 6 系统的性能参数及应用调试
• 6.1 主要性能、参数
• 6.2 系统参数的设置
• 6.3 应用调试
• 6.4 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 待续工作
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献
• 附录A 程序清单
• 附录B 电路原理图
• 附录C PCB图