基于dsp的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】隨著煤礦采掘深度的不斷增加和開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，煤與瓦斯突出問題日趨嚴(yán)重，煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)的重大自然災(zāi)害之一；本實(shí)用新型公開了一種基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用TMS320LF28335 DSP芯片作為微處理器，采用非接觸式測(cè)量方式，能夠不間斷地監(jiān)測(cè)突出，及時(shí)預(yù)防事故發(fā)生，具有十分重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦安全和智能高效技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]近年來，隨著煤礦采掘深度的不斷增加和開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，煤與瓦斯突出問題日趨嚴(yán)重，煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)的重大自然災(zāi)害之一，會(huì)造成煤礦生產(chǎn)中斷、人員傷亡巨大損失，嚴(yán)重制約著礦井產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，因此，對(duì)煤與瓦斯突出的監(jiān)測(cè)技術(shù)一直是煤與瓦斯突出防治的重點(diǎn)。
[0003]本實(shí)用新型公開了一種更加精確、可靠、智能的一種基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用TMS320LF28335DSP芯片作為微處理器，TMS320LF28335DSP控制器具有循環(huán)周期短、處理速度快、模塊化編程、可供選擇的CPU和I/O模塊等特點(diǎn)，系統(tǒng)采用非接觸式測(cè)量方式，在使用時(shí)不占用生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)不需要鉆孔施工，且能夠不間斷地監(jiān)測(cè)突出，能夠及時(shí)預(yù)防事故發(fā)生，具有十分重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型目的是提供具體是一種基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，已解決現(xiàn)有技術(shù)上的精確性和智能性問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括防爆電源和天線，供電模塊主要是防爆電源給芯片供電，其中天線作用是采集微弱的電磁輻射信號(hào)，將數(shù)據(jù)信號(hào)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中濾波放大電路進(jìn)行信號(hào)的放大和濾波作用再經(jīng)A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的CAN總線和RS485總線;數(shù)據(jù)處理模塊包括DSP、濾波放大電路、A/D模塊、IXD、SDRAM、上位機(jī)以及鍵盤，濾波放大電路對(duì)電磁輻射信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理，其與4/1)模塊連接4/1)模塊是16位AD模塊，其與DSP處理芯片相連，DSP與上位機(jī)之間連接傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)是對(duì)DSP傳來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，SDRAM和LCD是與DSP連接的外圍電路，鍵盤與上位機(jī)連接，進(jìn)行操作程序的輸入;報(bào)警模塊包括語音報(bào)警電路；當(dāng)相應(yīng)數(shù)據(jù)經(jīng)天線采集處理后送入DSP分析處理，通過RS485總線連接到上位機(jī)，由LCD顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)電磁輻射信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，煤與瓦斯含量超標(biāo)，控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，工作人員通過鍵盤操作對(duì)礦井煤與瓦斯含量進(jìn)行快速有效處理，使井下煤與瓦斯含量安全穩(wěn)定。
[0006]所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括防爆電源和天線，供電模塊主要是防爆電源給芯片供電，天線作用是采集微弱的電磁輻射信號(hào)，其型號(hào)為XF807-YQTD-KT217-T。
[0007]所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的CAN總線和RS485總線；CAN總線實(shí)現(xiàn)A/D模塊與DSP之間的連接，完成數(shù)據(jù)向DSP輸入;RS485總線連接器為DB-25，實(shí)現(xiàn)DSP與上位機(jī)的連接。
[0008]所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊包括DSP、濾波放大電路、A/D模塊、LCD、SDRAM、上位機(jī)以及鍵盤;濾波放大電路作用是對(duì)電磁輻射信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理，A/D模塊作用是將處理后的電磁輻射信號(hào)數(shù)據(jù)經(jīng)16位AD模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，DSP是系統(tǒng)的微處理器，其是采用選擇TMS320LF28335系列的DSP;LCD和SDRAM用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息;上位機(jī)用于數(shù)據(jù)分析處理;鍵盤用于處理程序的輸入。
[0009]所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:報(bào)警模塊包括語音報(bào)警電路；當(dāng)電磁輻射信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，煤與瓦斯含量超標(biāo)，控制語音報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，其核心芯片為廣州美芯電子科技公司MXG80語音芯片。
[0010]本實(shí)用新型首先通過天線來采集礦井微弱的電磁輻射信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)先經(jīng)濾波放大電路進(jìn)行信號(hào)的放大和濾波作用，再由A/D模塊處理后通過CAN總線傳送到DSP中，完成信號(hào)離散量化，DSP將傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485總線送入上位機(jī)進(jìn)行分析處理，其中防爆電源給DSP進(jìn)行供電，LCD和SDRAM用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，相應(yīng)的電磁輻射信號(hào)采集處理后送入DSP分析處理，通過RS485總線連接到上位機(jī)，由LCD顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)電磁輻射信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，煤與瓦斯含量超標(biāo)，控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，工作人員通過鍵盤操作對(duì)礦井煤與瓦斯含量進(jìn)行快速有效處理，使井下煤與瓦斯含量安全穩(wěn)定。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型的電路簡單可靠、數(shù)據(jù)傳輸可靠、操作簡單、安全價(jià)值高、便于維護(hù)等許多優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖
【具體實(shí)施方式】
[0013]結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊，其特征在于:數(shù)據(jù)采集模塊中天線(I)對(duì)礦井微弱的電磁輻射信號(hào)進(jìn)行采集，將采集數(shù)據(jù)信號(hào)先經(jīng)濾波放大電路(2)進(jìn)行信號(hào)的放大和濾波作用，再由A/D模塊(3)處理后通過CAN總線(4)傳送到DSP(5)中，完成信號(hào)離散量化，DSP(5)將傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)RS485總線(7)送入上位機(jī)(8)進(jìn)行分析處理，其中防爆電源(6)給DSP(5)進(jìn)行供電，LCD(1)和SDRAM(Il)用于顯示存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，相應(yīng)的電磁輻射信號(hào)采集處理后送入DSP(5)分析處理，通過RS485總線(7)連接到上位機(jī)(8)，由LCD(1)顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)電磁輻射信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，煤與瓦斯含量超標(biāo)，控制報(bào)警模塊(12)進(jìn)行報(bào)警，工作人員通過鍵盤(9)操作對(duì)礦井煤與瓦斯含量進(jìn)行快速有效處理，使井下煤與瓦斯含M安全穩(wěn)定。
[0014]原理如圖1所示，此設(shè)計(jì)分為兩部分，第一部分是電磁輻射信號(hào)采集及處理，天線對(duì)礦井微弱的電磁輻射信號(hào)進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)濾波放大電路和A/D模塊處理后傳送至DSP中，DSP將傳來的數(shù)據(jù)送入上位機(jī)進(jìn)行分析處理;第二部分是煤與瓦斯監(jiān)測(cè)，相應(yīng)的電磁輻射信號(hào)采集處理后送入DSP分析處理，通過RS485總線連接到上位機(jī)，由IXD顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)電磁輻射信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，煤與瓦斯含量超標(biāo)，控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，對(duì)礦井煤與瓦斯含量進(jìn)行快速有效處理，使井下煤與瓦斯含量安全穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報(bào)警模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括防爆電源和天線，供電模塊主要是防爆電源給芯片供電，其中天線作用是采集微弱的電磁輻射信號(hào)，將數(shù)據(jù)信號(hào)傳至數(shù)據(jù)處理模塊中濾波放大電路進(jìn)行信號(hào)的放大和濾波作用再經(jīng)A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于串口通信的CAN總線和RS485總線；數(shù)據(jù)處理模塊包括DSP、濾波放大電路、A/D模塊、LCD、SDRAM、上位機(jī)以及鍵盤，濾波放大電路對(duì)電磁輻射信號(hào)進(jìn)行放大和濾波處理，其與A/D模塊連接，A/D模塊是16位AD模塊，其與DSP處理芯片相連，DSP與上位機(jī)之間連接傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)是對(duì)DSP傳來數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，SDRAM和LCD是與DSP連接的外圍電路，鍵盤與上位機(jī)連接，進(jìn)行操作程序的輸入;報(bào)警模塊包括語音報(bào)警電路；當(dāng)相應(yīng)數(shù)據(jù)經(jīng)天線采集處理后送入DSP分析處理，通過RS485總線連接到上位機(jī)，由LCD顯示進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)電磁輻射信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)，煤與瓦斯含量超標(biāo)，控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，工作人員通過鍵盤操作對(duì)礦井煤與瓦斯含量進(jìn)行快速有效處理，使井下煤與瓦斯含量安全穩(wěn)定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:天線型號(hào)為XF807-YQTD-KT217-T。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊中DSP是系統(tǒng)的微處理器，其選用TMS320LF28335系列的DSP。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的煤與瓦斯突出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:報(bào)警模塊中具有語音報(bào)警電路，其語音芯片型號(hào)為MXG80。
【文檔編號(hào)】G06F13/42GK205644946SQ201620423063
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】徐牧, 曹珍貫, 劉駿, 聶然, 王躍豪, 張志強(qiáng), 徐明偉
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)