基于嵌入式技术的煤矿井下数据采集分站设计

以矿井安全监控系统中的数据采集分站为设计对象,引入了嵌入式μC/OS-Ⅱ实时操作系统和S3C2410微处理器,实现了嵌入式系统的移植、任务划分,并设计了TCP/IP协议栈、CAN通信等重要部分。该设计实现了煤矿井下、地面以及现场的实时监控通信,为煤矿企业的安全生产起到了一定积极作用。     

基于S3C2440的煤矿井下多协议转换器的设计

采用嵌入式技术,设计了基于S3C2440的多协议转换器,可实现将RS232、RS485、TCP/IP、MODBUS、CAN等主流协议相互进行转换,使煤矿原有使用不同协议的各监测监控系统信息数据无缝传输,并接入以太网交换机,将各设备、仪表与系统的状态及参数及时传输到集中监控中心,实现集中管理,分散控制,提高了生产的可靠性。     

矿用多功能网关通信接口设计

接口技术的多样性和各种不同的协议标准,使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行。网关作为一种复杂的网络连接设备,可以支持不同协议之间的转换,实现多个设备之间的信息共享。设计的矿用多功能网关,参照嵌入式系统结构划分了功能模块:处理器模块、串行通信模块、以太网模块,可以实现RS232/RS485/CAN到IP的协议转换,并通过光纤、双绞线或电话线接入以太网实现更长距离传输。     

基于LPC2292的隔爆兼本安型矿用多协议转换器的研制

针对目前煤矿井下多种现场总线通信方式共存的状况,介绍了一种常用现场通信总线间协议转换的嵌入式系统的设计与实现。给出了各常用现场总线的结构与数据传输方法及接口电路设计方案,系统以ARM芯片LPC2292为核心,扩展了以太网、CAN、PROFIBUS、MODBUS、RS232、RS485接口,可进行各协议间的转换,实现基于不同现场总线设备间的数据传输,对实现综合自动化数字矿井具有极大的意义。     

基于嵌入式以太网的电力负荷监控系统设计

基于双鸭山七星矿变电所的特点和电力负荷管理的方式,设计了一种基于组态软件和嵌入式以太网的实时电力负荷监控系统。该系统的下位机以数字信号处理器TMS320LF2407A和嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ为平台,通过以太网控制器LAN91C111和TCP/IP协议栈LwIP实现上位机和下位机之间的嵌入式以太网通讯功能;上位机界面通过组态软件进行设计,实现系统监控、通信管理、数据处理、发布控制命令及动态显示等功能。     

基于DSP的具有以太网接口的嵌入式系统设计

介绍了以DSP为核心具有以太网接口的嵌入式系统的硬件电路组成和软件设计方法。对系统硬件设计进行了介绍,详细地介绍了网络控制器RTL8019A的工作原理及DSP硬件电路设计。介绍了嵌入式TCP/IP协议在DSP硬件上的移植,在此协议栈的基础上,完成了上层协议的编写和实现。     

基于LabVIEW和ARM的温湿度监控系统设计

基于LabVIEW平台与ARM微处理器设计了一种温湿度实时监控系统。该系统以LabVIEW平台和ARM微处理器为核心,利用ARM微处理器实现对SHT75温湿度传感器的数据采集,将处理后的数据通过RS232串口送至计算机。采用LabVIEWVISA通信模块开发串口通信和计算机监控软件,实现了对工业环境的温湿度实时监控。     

两级网络构建的煤矿风机监控系统

针对传统煤矿风机监控系统的实时性不高、井下布线环境复杂、监控范围有限等问题,提出了一种以嵌入式处理器STM32F103R8T6为核心芯片,Zigbee网络与以太网2层网络互相连通构建的嵌入式煤矿风机监控系统。基于Z-stack协议栈组建的Zigbee网络,采集风机运行的状态信息以及井下巷道内的通风环境信息,协调器通过串口与监控节点通信,嵌入式处理器整合μIP协议栈,实现以太网通信功能。     

基于TCP/IP协议栈的嵌入式服务器研究

基于TCP/IP协议栈的EWS设计,解决了现场设备监测数据难以远程传输的问题。通过分析嵌入式TCP/IP协议栈的设计原理,着重探讨TCP、ARP等协议的设计以及EWS的设计。     

基于OneNET的ZH型强磁选机水压监测系统设计

基于中移OneNET云平台设计ZH强磁选机冲洗水水压监测系统, 运用扩散硅压力变送器SIN-P300进行液压测量, 利用模拟采集模块DAQM4206采集液压信号。数据以modbus RTU协议通过RS485接口传输到物联网网关4G DTU(TAS-L15)模块上, 通过4G DTU的modbus TCP/RTU转换功能, 将数据以modbus TCP协议通过RS485串口转4G传输到中移OneNET云平台。利用中移OneNET平台的多协议接入功能和数据可视化view功能, 实现了ZH强磁选机冲洗水流量监测系统设计。运行结果表明, 可以实现系统实时监控与实时水压曲线显示, 实现数据存储和历史数据查询功能, 实现设备上云。     

基于无线传感器的矿井通风测试系统及软件开发

基于传统通风阻力测试方法精度低且操作复杂的缺点,提出了一种以无线传感器网络技术为核心的矿井通风多参数无线测试系统。重点对系统中的硬件和软件进行了设计。硬件方面是将CC2530芯片作为控制处理器的核心,并且把51单片机与RF射频技术融合为一体,用MAX232与PC机实现数据的通信;软件方面是在Z_TACK通信协议栈的基础上,利用C语言来编写核心控制程序。该系统不仅实现了实时监测井下一段巷道内2点的温、湿度和气压值,而且能真正实现矿井通风阻力测试的自动化、精确化、网络化。     

瓦斯监测数据联网——动态数据的实时传输

以VC++6.0为编程平台,利用Microsoft SQL Server 2005数据库存储数据,基于TCP/IP的网络传输协议,开发了瓦斯监测数据实时传输软件。介绍了整个联网系统的框架设计情况,重点论述了瓦斯动态数据的实时传输,为Web页面浏览提供实时准确的矿井瓦斯监测数据,最终实现煤矿管理部门对矿井的远程监控管理。     

ARM-Linux嵌入式系统在煤矿井下的应用

为实现矿井中温度、压力和气体浓度三因素数据的远程数据采集,引入嵌入式ARM9微处理器和Linux嵌入式操作系统技术,设计了一种基于TCP/IP协议的嵌入式远程实时数据采集方案,可帮助系统运行稳定、可靠性高及抗干扰能力强。     

基于ZigBee与GPRS的煤矿环境远程监测系统设计

为了有效监测煤矿环境,防治煤矿地质灾害,针对当前煤矿环境监测系统存在的布设和维护成本高、布线复杂、传输距离及能量受限等问题,设计了一种结合ZigBee与GPRS技术的无线传感器网络煤矿环境远程监测系统。无线传感器网络采用网状拓扑结构,主要采用CC2530射频芯片、SHT10数字温湿度传感器、GY-63-03数字气压传感器以及WG-8010GPRS DTU模块等器件,在Z_Stack协议栈的基础上进行开发,完成了系统传感器节点的硬件与软件设计,实现了温度、湿度以及气压数据的远程采集、传输与处理。上位机监控系统采用面向TCP/IP协议的Socket通讯机制的C/S结构,在Visual Studio 2010环境中采用C#语言进行开发,通过调用SQL数据库,实现监测数据的实时显示与查询。试验结果表明,该系统数据传输可靠、实时性高、组网灵活,大大降低了煤矿环境监测成本,具有一定的实用性。     

管道缺陷超声自动成像研究

以管道为研究对象,设计了一种基于LabWindows/CVI的超声自动成像系统。该系统通过TCP/IP协议实现了计算机与探伤仪的网络通讯和超声数据传输,通过RS232实现了管道自动检测装置B扫描运动控制,建立了斜探头B扫描成像数学模型,并采用小波变换对超声信号进行滤波。     

智能矿山环境下局部通风机自动化控制系统的研究与应用

智能矿山系统将矿井通风作为一个重要的内容进行建设,取得了较好的安全效益。然而,目前主流的智能化控制系统也仅仅是将主通风机纳入监控范围,而煤矿局部通风机不同于固定设备主通风机,局部通风机布局分散,环境恶劣,安装拆卸移动频繁,同时局部通风机各开关之间的RS485数据传输与主通风机控制系统存在很大差别,并入智能矿山系统存在一定难度,给煤矿安全生产带来了隐患。针对这一问题,对局部通风机系统进行自动化改造,将局部通风机RS485总线数据转为TCP/IP协议并入工业环网交换系统,从而实现了将矿井局部通风机纳入智能矿山系统的目标,摒弃了传统的人工逐级送电,使用地面远程送电,是减少掘进工作面有毒有害气体聚集的风险、降低因停风造成安全隐患的重要举措。实践证明,智能矿山环境非常适合于矿山灵活变动的控制系统的升级改造。