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《基于zigbee技術(shù)的煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于Zigbee技術(shù)的煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案1第1章引言1.1課題研究背景及意義煤礦安全生產(chǎn)這個老問題，如何在開采煤炭、持續(xù)供應(yīng)稀缺能源的同時，保證寶貴的生命不受礦難的吞噬是我們不得不面臨的共同課題？煤炭產(chǎn)業(yè)，作為我國能源工業(yè)的支柱，其地位將是長期的、穩(wěn)定的，但是煤炭工業(yè)的安全生產(chǎn)狀況卻不容樂觀，中小型煤礦的情況尤為嚴(yán)重，已經(jīng)直接威脅到整個煤炭工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，給國家財產(chǎn)和人民生命造成了很大的損失，作為“萬惡之首”的甲烷爆炸事故更是居重大事故發(fā)生率之首。在去年又接連發(fā)生了多起甲烷爆炸事故，事故的結(jié)果觸目驚心，因此通過強(qiáng)化甲烷
2、管理，提高通風(fēng)甲烷檢測監(jiān)控水平，已成為中小型煤礦甲烷檢測監(jiān)控的最迫切的任務(wù)之一。隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，井下作業(yè)的安全越來越有保障，但是仍然有許多采礦企業(yè)的機(jī)械化程度低，因此對現(xiàn)場采礦的工作人員的生命安全造成潛在的威脅，特別是針對瓦斯氣體的檢測和報警仍舊存在隱患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。據(jù)《中國煤炭報》統(tǒng)計，全國共有大小煤礦60000多個，從業(yè)礦工800多萬?！?】根據(jù)煤礦三班作業(yè)的實(shí)際情況，目前至少需要300萬個瓦斯報警器，可見其市場非常廣闊。但由于某些技術(shù)上的不足，導(dǎo)致一些關(guān)鍵問題至今沒有能夠解決。由于瓦
3、斯氣體本身的危險性和對人民生產(chǎn)生活造成的巨大危害，因此瓦斯氣體的檢測和報警是一項(xiàng)非常必要的工作。國外的監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)水平理論上講高于國內(nèi)發(fā)展水平，但應(yīng)用于國內(nèi)煤礦尚有一定的局限性，如煤礦管理模式生產(chǎn)方式的不同，價格過高不適于國內(nèi)煤礦現(xiàn)有條件，除在傳感器技術(shù)方面可供借鑒外，其它僅具一定參考價值。80年代初，世界各產(chǎn)煤國檢測裝置的缺點(diǎn)是：1）測量范圍小2）易受高濃度瓦斯和硫化物的中毒以及存在零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移問題，存在檢測不準(zhǔn)確及井下校準(zhǔn)困難等弊端（每7天校準(zhǔn)一次）。由于檢測裝置向更迅速更快捷發(fā)展，方便攜帶等要求發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)械
4、檢測儀一般靈敏度和準(zhǔn)確度也比較低或者檢測方法難，同時單片機(jī)既有通用計算機(jī)的基本部件，又不同于計算機(jī)。體積小，能實(shí)時快速的對外部事件作出響應(yīng)，迅速采集大量數(shù)據(jù)，做出邏輯判斷與推理后實(shí)現(xiàn)被控對象的參數(shù)調(diào)整與控制，且能滿足檢測儀的設(shè)計要求，所以基于單片機(jī)的智能瓦斯檢測系統(tǒng)設(shè)計的開發(fā)有很大意義。因此各國都采用智能煤礦瓦斯檢測系統(tǒng)裝置，運(yùn)營單片機(jī)工作原理，它能提高煤礦瓦斯檢測技術(shù)水平和檢測的實(shí)時性，更能有效預(yù)防煤礦瓦斯事故的發(fā)生。電子技術(shù)的迅猛發(fā)展一方面帶動了煤礦瓦斯檢測系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，一方面也對煤礦瓦斯檢測產(chǎn)品提出了越來越高的要求。
5、智能煤礦瓦斯檢測主要是依據(jù)單片機(jī)為核心進(jìn)行設(shè)計的，傳感器設(shè)計的智能煤礦瓦斯檢測系統(tǒng)速度快，體積小，重量輕，可連續(xù)檢測再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展，單片機(jī)具有受集成限制，片內(nèi)儲存量較小，可靠性好，擴(kuò)展簡單，控制功能強(qiáng)等特點(diǎn)，因此，基于單片機(jī)的智能煤礦瓦斯檢測系統(tǒng)的研究和開發(fā)生產(chǎn)具有十分廣泛的現(xiàn)實(shí)市場和潛在的市場需求。隨著單片機(jī)的廣泛應(yīng)用，將大大促進(jìn)各領(lǐng)域的技術(shù)更新，向自動化、小型化、智能化方向邁進(jìn)。而且單片機(jī)內(nèi)部具有8路A/D轉(zhuǎn)換和大容量的ROM和RAM，不需要外部擴(kuò)展電路，硬件電路結(jié)果簡單，維護(hù)方便）設(shè)
6、計出了基于單片機(jī)的瓦斯傳感器。系統(tǒng)由3單片機(jī)，瓦斯氣體檢測電路，A/D轉(zhuǎn)換、液晶顯示電路，聲光報警電路組成。以52單片機(jī)為核心構(gòu)成一個具備數(shù)據(jù)采集，對象控制，結(jié)果顯示等功能的完整系統(tǒng)。1.2課題的主要研究內(nèi)容與要求這次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容與要求是：設(shè)計一個瓦斯氣體安全監(jiān)控裝置，在氣休濃度一定的范圍內(nèi)進(jìn)行安全檢測，并能在礦內(nèi)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到報警上限限時進(jìn)行聲光報警，通知礦內(nèi)工作人員及時撤離減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。假設(shè)這個單片機(jī)氣體安全監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下的功能：氣體測試，超過設(shè)定的門限值后自動報警裝置。以單片機(jī)為主機(jī)，氣敏傳感器通過一
7、根口線與單片機(jī)相連接，再加上濃度控制部分和人機(jī)對話部分來共同實(shí)現(xiàn)瓦斯安全監(jiān)測與控制。通過顯示器顯示礦內(nèi)瓦斯?jié)舛戎挡⒛芡ㄟ^上位機(jī)下位機(jī)實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)之間的信息通信，及時準(zhǔn)確地顯示井下瓦斯和氧氣超限的實(shí)際情況，使安全局主要負(fù)責(zé)人對礦主、安檢員、某些礦的負(fù)責(zé)人進(jìn)行監(jiān)管，督促他們認(rèn)真貫徹煤礦安全規(guī)程，實(shí)現(xiàn)自動監(jiān)管功能。3第2章系統(tǒng)功能介紹及方案選擇2.1系統(tǒng)性能描述一個易燃易爆氣體監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時的發(fā)現(xiàn)易燃易爆氣體并報警，肯定能提高人民的生活水平和加快我們的現(xiàn)代化建設(shè)，減少不必要的人員跟財產(chǎn)損失，有利于整個社會穩(wěn)定?；谶@個思路，我們
8、研究設(shè)計了瓦斯監(jiān)測報警系統(tǒng)。能較為準(zhǔn)確科學(xué)的檢測并顯示礦內(nèi)瓦斯?jié)舛?，并且?dāng)氣體的濃度超出某一設(shè)定范圍后會產(chǎn)生報警，從而達(dá)到實(shí)時安全監(jiān)控作用。2.2zigbee無線通訊協(xié)議介紹Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通
