矿用胶轮车安全监测保护装置的设计

论文编号:ZD1375  论文字数:17397,页数:41

题目：矿用胶轮车安全监测保护装置的设计
摘  要
 胶轮机车已经成为煤矿井下运输设备中的主流，但是煤矿井下环境复杂，瓦斯浓度，空气湿度等客观条件对胶轮机车在井下的安全运行形成了巨大的挑战，因此矿用胶轮机车的安全监控设备也成为当下热门的研究对象。
 本设计分析了当前市场矿用胶轮车安全监测保护装置的设计原理，设计思路以及装置现存的缺陷，在当前装置的设计理念上进行创新，提出了自己独特创新点，从理论到实践进行了系统的分析设计，最后提出了未来数字化、自动化的矿用胶轮机车安全监控系统的理念。
 本设计基于STC12C5410AD单片机，以此单片机为核心运行部件，自行设计本质安全外围电路，加入井下瓦斯浓度，机车发动机冷却水温度，机车机油压力，机车转速检等测量传感器，进行瓦斯浓度，冷却水温度，机油压力，机车转速的检测，用STC12C5410AD单片机与设定安全值得比较计算，通过彩色显示终端和光电报警器对机车各种非安全因素进行报警处理，最后通过ZIGBEE通信模块进行机车和基站以及机车间的无线通信，最终实现一台机车的安全监控，多台机车的数据共享等功能。

关 键 词：胶轮车；瓦斯；传感器；ZIGBEE；温度 ；单片机；本质安全
 
 
   
 目    录
 
1绪论 1
1.1概述国内外矿用胶轮机车监控系统及其技术的发展 1
1.2矿用胶轮车安全监测保护装置目前存在的缺陷 2
1.3矿用胶轮车安全监测保护装置设计简介 4
2设计特点介绍 5
2.1本质安全 5
2.2ZigBee技术 7
ZigBee技术简介 7
ZigBee 技术的特点 8
ZigBee联盟 9
2.3 CAN总线介绍 10
3矿用胶轮车安全监测保护装置的总体设计 11
3.1实现功能简介 11
3.2物理监测量的选择 11
3.3装置原理及连接示意图 11
4矿用胶轮车安全监测保护装置的硬件设计 12
4.1单片机部分 12
4.2瓦斯传感器部分 20
4.3温度传感器部分 20
4.4转速传感器部分 21
4.5各物理接收信号的处理 21
4.6 电源本质安全处理 21
4.7彩色数据显示终端 22
5矿用胶轮车安全监测保护装置软件设计 24
5.1原理图如图5 24
5.2整体软件流程图及其描述 25
5.3 主体框架程序 27
5.4 部分程序及原理介绍 29
5.4.1系统初始化程序设计 30
5.4.2瓦斯浓度数据采样 30
5.4.3蜂鸣器报警程序设计 30
5.4.4延时1S的子程序 31
5.4.5 AD转换程序 31
6发展设想 32
6.1 各类软硬件技术的更新 32
6.2未来的煤矿井下胶轮计程车安全监控系统 33
参考文献 35
致    谢 36