《毕业论文：基于单片机的智能煤矿瓦斯监控系统的设计 》.doc

基于单片机的智能煤矿瓦斯监控系统的设计 王春梅 （临沂师范学院 信息学院 山东临沂 27605） 摘要：为解决我国中小型煤矿存在的安全隐患问题，及时准确的检测瓦斯含量，提出了基于单片机的智能煤矿瓦斯监控系统；设计了智能瓦斯传感器系统，并采用微型计算机处理技术，提出了一种独特的、简便易行的软硬件设计方法；该系统减少了硬件电路的复杂程度以及不必要的人工操作，提高了系统工作的可靠性，降低了煤矿瓦斯监控系统成本，可适应中小型煤矿的要求；经过临沂矿务局在枣庄一施工基地实验及不断调试证明，该系统具有可靠性高、功能强以及经济适用等特点。 关键词：瓦斯爆炸；传感器；智能；单片机； Design of the Intelligent Monitoring System for Coal Gas Base on Chip Microcomputer Wang chunmei （Dept, of Information，Linyi Normal University Linyi 276005, China） Abstract：According to question existing in China’s small and medium-size coal mine, anintelligent monitoring design based on Single Chip Microcomputer is proposed. The intelligent gas sensor system is designed,and used micro-computer prosessing technology,an unique designing method of hardware and software is persented. The system reduced unnecessary manual operations and the complexity of the hardware circuitry.This design improved the reliability of the system,reduced the cost of coal mine,can meet the low-cost, low-input small coal demand. The successive debug experiments proved that this system is characterized by high reliability, capable control function. It has a bright prospect for development and application. Key words: gas explosion; sensor; intelligent; single-chip computer 0 引言 在我国煤矿安全事故中，瓦斯爆炸造成的伤亡人数占所有重大事故伤亡人数的70%以上，成为实现安全生产的最大障碍，及时准确的检测瓦斯含量，在安全生产中具有重大的意义。为了适应现代化社会煤矿安全的要求，针对我国中小型煤矿特别是小型煤矿存在的隐患问题，现代化的、小型的、价格低廉的煤矿安全监测系统的研制势在必行，它的研制在煤矿安全方面具有举足轻重的作用，所以设计一种低成本煤矿瓦斯监测系统是适应我国许多中小型煤矿的需求的。 1 总体方案的选定 对于本课题所要选用的传感器系统而言，其基本出发点就是利用现有工艺条件，采用微型计算机处理技术，提高传感器精度等级和工作稳定性，拓展其功能，并赋予其智能化特征，使传感器不仅能够及时准确的检测瓦斯含量，同时尽可减少不必要的人工操作，提高工作效率。因此，整个传感器系统总体设计方案的确定要围绕优化系统设计这个原则，尽量的减少硬件电路的复杂程度，发挥计算机处理功能强大的优势，提高系统工作的可靠性。有鉴于此，同时根据系统要求确定该系统总体设计方案。如图1所示。 SKIPIF 1 0  按照上述功能，系统采用上、下位主从结构设计。由载体催化元件组成的检测电路输出的电压信号，经放大和A/D变化转化为对应的数字量，并行输入至微控制器，微控制器根据存在存储在ROM中的数据进行智能化信号处理，获得较高精度的测量结果，送数码管显示，如果瓦斯超限，发出声光报警提示。 系统设有看门狗电路，当电源干扰等原因造成系统故障时，看门狗电路启动，系统能自动恢复运行，可提高系统避错、容错能力，增加系统的可靠性。 2瓦斯监测系统的硬件设计 2.1 CPU 模块设计-AT89S8252单片机的结构及原理