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点击浏览该文件凌阳16位单片机在煤矿瓦斯浓度自动监测系统中的应用

单强

（中国神华神东煤炭分公司，陕西，神木，719300）

摘要:介绍凌阳spce061在数据采集中的应用及其井下瓦斯的自动检测、预测及监控系统的设计。

关键词:spce061单片机；瓦斯浓度检测；数据采集

the application of sunplus 16-bit mcu to the mine gas auto-detection system

shan qiang

(shendong company of chinese shenhua group,shaanxi-shenmu,719300,china)

abstract:the paper introduced the application of sunplus spce061 mcu to data-acquisition and design of mine gas auto-detection ,prediction and monitoring system.

key words:spce061;monolithic processor;gas detection; data acquisition

1　问题的提出

我国煤矿百万吨煤死亡率是美国的60倍,是印度的5倍[1]。近几年来,煤矿重大、特大事故频繁发生,其中,瓦斯爆炸事故占了一大部分,给国家和人民的生命财产造成了重大损失。加强企业管理预防事故发生,是煤矿企业管理的重要课题。要从根本上增强在高危险环境下作业的安全性,必须依靠先进的科技检测手段和先进的技术预防措施。

目前,国内外用于检测瓦斯的装置分为固定式和便携式检测仪表,这些仪器的缺点是不能实现在线实时检测、预测和监控。我们设计的井下瓦斯自动检测、预测和监控系统解决了这些问题。

本设计系统框图如图1所示。其中,前三个框部分放置在井下作业面或排风口,后三个框

信

号

检

测

信

号

处

理

pc

微

机

凌  阳

spce061

 控制板

报警

显示器

  图1　井下瓦斯检测、预测、报警和监控系统框图

部分放置在井上,井下与井上通过光缆连接成一个完整的系统。本系统工作过程如下:从现场(作业面、出风口等)传感器送来的瓦斯信号经放大、滤波,变成spce061单片微机可以接受的信号。单片微机将模拟信号转换成数字信号,根据设定值发出预警、报警的声、光信号,并以数字信号的形式发送给pc微机。pc微机以时间为横坐标,以瓦斯浓度为纵坐标和以时间为横坐标,以瓦斯浓度变化率为纵坐标(可以观测瓦斯浓度、瓦斯浓度变化率的实际值)的两条曲线表示出井下各处瓦斯浓度、瓦斯浓度变化率的真实情况,同时, pc微机也会根据具体情况发出声、光报警、预警信号,从而为领导层在处理井下瓦斯工作的决策提供依据。

2　系统各单元设计

2.1　瓦斯检测单元

瓦斯检测电路的设计原则应该是:一方面既要安全可靠,又要真实反映瓦斯浓度；另一方面,瓦斯检测电路的电信号有利于后级电路的处理。我们采用电桥测量,瓦斯传感器(包括补偿部分)作为电桥的两臂,可调的电阻电路作为电桥的另外两臂。检测瓦斯的电桥