面向选煤厂振动设备监测的MEMS无线传感器振动节点设计

为监测选煤厂设备振动信号,设计了一种振动信号检测的MEMS无线传感器节点。该节点采用加速度传感器获取振动信号,进行了高速数据存储器设计;采用集成射频通信的CC2430模块,实现数据无线传输和模数转换处理;分析了节点低功耗设计方案;设计了电源和备用电源。最后给出了软件设计流程图。从整体上实现了对振动节点的硬件软件设计。该节点的实现为构建基于无线传感器网络的振动信号监测系统奠定了基础。     

矿用本安型振动传感器的研制

针对目前煤矿井下设备振动加速度信号获取困难的问题,研究了矿用本安型振动传感器的研制方法,选用内装集成电路放大器IC的振动加速度传感器,通过矿用阻燃电缆连接信号调理模块,由21 V本安电源为信号调理模块供电,设计信号调理板的本安供电调理模块,为振动加速度传感器供电,并实现振动信号的调理功能.该仪器在本安试验中测得的本安参数分别为:本安电压DC21 V,本安电流65 mA,本安电容和本安电感均为0.通过对标准振动信号(频率159.2 Hz)进行采集测试,结果表明,该矿用本安型振动传感器研制方案可行.     

矿用离心风机故障诊断在线监测系统设计

设计了矿用离心风机故障诊断在线监测系统。该系统由传感器模块、信号采集模块、网络传输模块以及上位机等组成,通过传感器对风机的多种模拟、数字信号进行采集,采用以太网通信模块将监测的信息远程传输至监测上位机,并根据诊断算法实现矿用离心风机的在线故障诊断。     

基于ZigBee和GPRS煤矿安全监测系统的设计与实现

网络节点利用LPC2103微处理器控制MC13192无线收发器模块收发数据,通过传感器模块对矿井的环境信息进行采集,将采集到数据经ZigBee无线传感器网络和GPRS传输给远程的监控中心。测试结果表明,该系统具有结构简单、节点灵活、功耗低等优点,实现了在无线网络环境下对煤矿安全实时远程监测。     

基于LabVIEW的振动时效控制系统

介绍了一种振动时效控制系统的设计方案,利用LabVIEW作为开发平台,采用CA-YD-191压电式加速度传感器拾取工件的振动信号,采用PCI-6251多功能数据采集卡采集振动加速度信号并同步输出扫频脉冲信号。系统采用模块化编程,能自动提取工件的谐振频率,显示加速度-频率曲线,保存数据并回放历史曲线,能达到去除工件应力的目的。     

基于加速度传感器的矿井提升机定位系统的研究

矿井提升机的控制本质就是提升机料斗的定位控制,为了提高提升效率要求提升机料斗一次定位并且定位精度要高,设计采用加速度传感器检测料斗提升或下降过程中的加速度来精确求取料斗的位置,检测装置质量轻,性能稳定,精度高且体积小等。由于加速度传感器灵敏度高,外界振动、噪声等的干扰会使采集的加速度信号出现干扰波动,所以要对采集的信号进行处理,本系统在信号低通滤波的基础上采用数字滤波处理的方法进行加速度信号的二次处理,效果良好,能够达到测量精度的要求。     

基于加速度传感器的矿井提升机定位系统的研究

矿井提升机的控制本质就是提升机料斗的定位控制,为了提高提升效率要求提升机料斗一次定位并且定位精度要高,设计采用加速度传感器检测料斗提升或下降过程中的加速度来精确求取料斗的位置,检测装置质量轻,性能稳定,精度高且体积小等。由于加速度传感器灵敏度高,外界振动、噪声等的干扰会使采集的加速度信号出现干扰波动,所以要对采集的信号进行处理,本系统在信号低通滤波的基础上采用数字滤波处理的方法进行加速度信号的二次处理,效果良好,能够达到测量精度的要求。     

井下小型混凝土搅拌站电气控制系统设计

为有效满足现代化矿井建设对混凝土的需求,对井下小型混凝土搅拌站的电气控制系统进行了设计。该系统主要有信号采集、数据处理、报警与故障处理、实时在线监控等功能;系统硬件模块由PLC、工控机、传感器、矿用继电器与控制阀、搅拌主机、料斗仓、执行机构、通信模块以及其余必需的电气设备构成;系统采用GZDl20称重传感器,应用西门子S7-200系列中的CPU224作为主控制器,同时添加EM223数字量扩展模块构成系统主要数据处理设备;系统采用工业计算机与PLC相结合的电气控制方案,通过对主电路和控制回路的设计,可确保整个混凝土搅拌站安全运行。     

基于nRF24L01的无线加速度传感器在振动监测中的应用

介绍了一种以ATmegal6单片机为控制核心,以nRF24L01无线模块作为收发控制器,以ADXL321双轴加速度传感器作为振动信号采集器的无线振动监测系统,着重对总体设计方案和硬件电路设计进行了分析,简要介绍了软件设计部分,给出了系统的主程序流程图,最终实现了数据的采集与无线传输,并在现场进行了数据采集实验。     

基于DSP和CPLD的信号采集与编码系统设计

针对井下的安全生产管理信息采集,采用DSP和CPLD技术设计研究一个信号采集与编码系统。系统由四个模块构成：DSP核心处理模块完成多路模拟信号和数字信号的采集、存储和处理;CPLD控制模块用来生成系统各模块所需的译码电路和控制信号;模拟信号采集模块和数字信号采集模块是系统与外部信号的接口。     

基于数据采集卡的无缆静力触探数据采集系统的研究与设计

通过对传统的静力触探数据采集系统进行改进,介绍了利用数据采集卡采集静力触探的压力数据,利用地上数据采集仪采集静力触探深度数据,数据采集过程中均运用时钟信息进行时间先后顺序和数据的同步匹配,通过数据存储模块可将数据存储下来,也可串行传输后把压力和深度数据通过液晶模块显示出来,最后将数据传入上位机管理系统中进行数据的综合处理,并将最终触探曲线显示出来。整个过程具有无缆化、采集精度高、集成度高、存储量大、经济便捷等特点,最后通过现场试验验证了改造后的静力触探数据采集系统的适用性。     

基于iMx6UL与时钟同步技术的微震监测系统设计

针对目前微震监测设备以普通单片机与非实时性应用系统带来的速度低、误差大等问题,设计了一款以高速ARM为处理器的高精度微震监测系统。该系统采用支持IEEE1588标准的高速处理器iMx6UL为主控MCU,选用Linux操作系统,结合24位AD采集芯片。实现了对磁电式振动传感器的高速数据采集、打印同步时间戳、数据网络传输,上层计算机进行震动定位计算。测试结果表明该系统数据测量精确,定位计算误差小,满足冲击地压矿井的使用。     

PCI总线数据采集系统的硬件研究

随着科学技术的飞速发展,数据采集已经广泛地应用于我们的生产生活中。选用的TMS320VC5402拥有改良的增强型的HPI,主机和DSP都能访问HPI存储器,异步的主机访问可以在HPI内部重新得到同步。HPI支持主机与DSP之间高速传输数据。PCI9052的局部总线设置为8位局部总线,采用地址数据非复用模式,实现与TMS320VC5402的接口。并采用TLC5510芯片实现高速并行AD转换。     

基于锂电矿灯的井下人员定位系统研究

针对当前井下人员定位系统存在的信号识别距离短、信号传输可靠性低、漏读率高、功能单一等缺点,采用主动式RFID技术,设计了一种基于锂电矿灯的井下人员定位系统。使用单片射频芯片nRF24L01作为无线收发模块,以单片机STC12C5410AD作为微处理器,构成了定位基站和移动节点。详细设计了系统的软硬件及无线通信定位过程,研究了多点通信下的防碰撞技术和出现危险情况时的矿工无线报警功能。     

基于FPGA的6通道同步数据采集系统研究

以FPGA为核心控制模块,AD7656为数据采集模块,实现6通道、16位精度同步数据采集,采用Flash存储采集到的数据,通过PC104总线将数据传输到上位机。详细介绍了A/D转换电路、FPGA控制电路设计以及软件流程图。     

The integrated monitoring system for running parameters of key mining equipment based on condition monitoring technology

An integrated monitoring system for running parameters of key mining equipment on the basis of condition monitoring technology and modern communication network technology was developed. The system consists of a client computer with functions of signal acquisition and processing, and a host computer in the central control room. The signal acquisition module of the client computer can collect the running parameters from various monitoring terminals in real-time. The DSP high-speed data processing system of the main control module can quickly achieve the numerical calculation for the collected signal. The signal modulation and signal demodulation are completed by the frequency shift keying circuit and phase-locked loop frequency circuit, respectively. Finally, the signal is sent to the host computer for logic estimation and diagnostic analysis using the network communication technology, which is helpful for technicians and managers to control the running state of equipment.     

基于多传感器的火电厂煤粉报警系统研究

以实现煤粉超标语音报警和画面报警为目的，设计基于多传感器的火电厂煤粉报警系统。该系统使用若干个电容传感器连接煤粉浓度采集电路采集煤粉传输流量浓度数据后，使用ZigBee无线传输模块内的路由器和协调器传输到CPU微控制器内。CPU微控制器驱动LCD显示报警模块启动基于最小二乘法的煤粉报警程序，依据当前煤粉浓度数据对其展开预警判断，当煤粉浓度超标时将该判断信息传输到CAN通信模块内，并使用CAN总线发送到监控主机内。监控主机为用户呈现当前煤粉浓度报警界面，并向用户发出语音报警。测试结果表明:该系统具备良好的兼容性和信息传输能力的同时，可有效为用户呈现煤粉浓度报警画面和语音煤粉浓度超标播报，具备良好的应用性。     

分布式电能计量表能耗数据采集与传输系统

采用目前方法对数据采集与传输系统进行设计时,没有将源晶振作用于系统核心中,导致系统存在月能耗数据采集时间长、测量数值与实际数值误差大和系统日能耗高的问题。为此设计分布式电能计量表能耗数据采集与传输系统。首先分析系统框架结构,并在系统内设计电源电路模块、时钟源电路和数据传输及通信部分电路,从而达到系统硬件设计的目的。其中,在时钟源电路设计中,利用数字温补晶振作用于系统时钟内,使数据在采集的过程中精准度更高。完成硬件设计后,设计系统软件,包括数据采集传输软件、数据库结构和定时器终端子程序等软件设计,将系统硬件和软件的设计相结合,实现整体系统设计。实验结果表明,通过对分布式电能计量表能耗数据采集与传输系统进行日能耗测试、月系统能耗数据采集测试,验证所设计系统整体的有效性强。     

电磁超声导波信号采集分析系统的设计与实现

锚杆作为支护工具被使用的越来越多,而长期使用会出现裂纹、腐蚀、孔洞等缺陷。电磁超声技术作为一种非触式探伤技术在锚杆无损检测中具有广泛的应用前景。为了克服电磁超声导波非平稳、多模态、易频散、回波噪声多等问题,本文以锚杆的电磁超声检测为例,设计了一种信号采集分析系统。该系统通过采集卡将采集到的信号实时传递给上位机,使用LabVIEW和MATLAB混合编程的方法进行信号处理,从而减小了噪声对于信号的干扰,提高了信噪比。实验结果表明,该系统使用改进的希尔伯特变换方法能够提高信噪比,而且传输性能好,可对信号进行采集与分析。     

ZigBee技术在煤矿安全监控系统中的应用研究

煤矿安全问题越来越受到社会各界的关注,基于ZigBee无线网络技术构建了煤矿安全监控系统。系统主要由上位机系统、终端节点设备、协调器设备3大部分构成。其中,后两者之间基于ZigBee无线网络技术实现数据信息传输,能保障传输过程数据的安全性。以CC2530模块电路、电源电路模块和传感器接口电路为例,对安全监控系统的主要硬件设施进行了研究。对系统中3大构成部分的软件程序及主要工作流程进行了分析。将安全监控系统应用到煤矿生产实践中,经现场调试后发现性能良好,可以准确及时地对煤矿环境参数进行检测,如果出现环境指标超标的现象,能及时向外发出声光警报,为煤矿企业创造了良好的安全效益。