多绳提升机钢丝绳张力定期监测方法与系统的研究

论文摘要

提升机是地下采矿作业运送物料和人员的主要手段之一,素有矿井咽喉之称,它的运行状态直接关系到煤炭生产和人身安全。而钢丝绳作为多绳提升机的重要组成部分,是整个设备安全运行的关键。如果钢丝绳受力不均就会造成衬垫磨损严重,钢丝绳使用寿命缩短,甚至造成提升容器倾斜、卡罐等重大事故。因此,对钢丝绳张力的不平衡检测系统的研究具有重要的实际意义。然而目前矿山对于多绳提升机钢丝绳张力不平衡的监测还比较的模糊和混乱,存在着采用的方法不规范,采用的计算公式不精确等诸多问题。本论文综合分析了国内外现有多绳摩擦提升钢丝绳张力差检测的技术与方法,结合目前矿山所用的张力差检测实际情况,设计了一种基于振波法的多绳提升机钢丝绳张力测试方法。本文分析了振波法测量提升机钢丝绳张力测量结果误差较大的原因,提出了一种采用传感器及单片机来测量多绳摩擦提升机钢丝绳张力的测试系统的设计方案。该张力测试系统继承了振波法测量方便的优点,同时还可以精确地测量振波的回波周期,从而大大提高测量结果的准确性；采用单片机处理数据,可以出自动计算钢丝绳张力及张力差,测量结果可以在液晶模块上显示,也可用U盘导出,使振波法测量更加方便。本文介绍了测量系统的硬件及软件的总体设计,并对系统各模块功能及设计作了详细阐述,最后对系统的不足进行了总结,并提出了进一步的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究目的和意义
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 小结
• 第二章 系统方案设计
• 2.1 引言
• 2.2 多绳提升设备组成与工作原理
• 2.2.1 基本组成
• 2.2.2 工作原理
• 2.3 系统整体方案设计
• 2.4 张力测试方法
• 2.4.1 振波法计算公式的改进
• 2.4.2 振波法测试方法的改进
• 2.5 系统主要功能及技术指标
• 2.6 小结
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 引言
• 3.2 系统硬件选用标准
• 3.3 系统硬件结构设计
• 3.4 单片机的选择
• 3.4.1 单片机C8051F020特性
• 3.4.2 时钟及复位电路
• 3.4.3 存储器电路
• 3.4.4 JTAG接口电路
• 3.5 传感器
• 3.5.1 传感器选用原则
• 3.5.2 传感器选用
• 3.6 USB固件
• 3.7 其他相关电路设计
• 3.7.1 液晶模块
• 3.7.2 键盘
• 3.7.3 电源
• 3.8 PCB板设计
• 3.8.1 PCB板整体布局及器件布置
• 3.8.2 地线技术
• 3.9 小结
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 引言
• 4.2 软件开发工具
• 4.3 主程序设计
• 4.4 系统初始化
• 4.4.1 晶振初始化
• 4.4.2 交叉开关
• 4.5 采样程序设计
• 4.5.1 单片机ADCO子系统
• 4.5.2 数字滤波技术
• 4.5.3 采样子程序流程图
• 4.6 LCD模块
• 4.7 USB固件
• 4.7.1 串口设定
• 4.7.2 程序设计
• 4.8 键盘
• 4.9 软件抗干扰技术
• 4.10 小结
• 第五章 试验研究
• 5.1 引言
• 5.2 系统硬件制作
• 5.3 试验内容及方案
• 5.4 试验
• 5.5 遇到的问题与解决方法
• 5.6 小结
• 第六章 结论和展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 主要结论
• 6.3 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学位论文目录