基于GPRS的煤矿通风机远程监控系统设计研究.pdf

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基于GPRS的煤矿通风机远程监控系统设计研究水MonitoringMine郭辉GPRS-basedRemoteSystemCoal(新疆工业高等专科学校电气工程系，鸟鲁木齐830091)GP嬲监控系统组成TheFanDesign摘要：煤矿主扇风机是煤矿通风的主要设备，一般煤矿主扇风机远离煤矿工业广场，它的监控以人工进行数据记录和控制为主。通过对国内外主扇风机控制系统和控制方法的分析、研究，文章提出了采用GPRS系统对煤矿主扇风机对的轴温、电压、电流、巷道风压等工作状态进行远距离监控，实现无人值守的远程控制方案。关键词：煤矿风机GPRS系统安全性信息化doi：10．3969／j．issn．1007-080X．2009．05．006ventilationgeneralorderdataandcontrolmainlyControlAndmethodsanalysis，research，thearticleGPRStemperature，voltage，current，windwork，suchoflong—rangesurveillance，unmannedKeywords：coal0引言煤矿主扇风机是煤矿通风的主要设备．在煤矿安全生产中占有重要的位置。目前．煤矿主扇风机的监控还是采用人工进行数据记录和控制．而且一般煤矿主扇风机远离煤矿信息管理中心．远程通信困难。煤矿主扇风机的现状是实现煤矿自动化生产的主要瓶颈之一。通过对国内外一些煤矿主扇风机控制系统的调研．结合GPRS通信技术、单片机技术、控制技术和信号处理技术等．本文提出了一种具有DSPIC高速数据处理和GPRS无线远程监控的方案。该方案以DSP为核心．采集、处理和实时显示数据，处理的结果通过GPRS传到信息中心．在信息中心界面上进行风机的监控。系统的使用不但可以提高设备的自动化管理水平．还可以减少工作人员及岗位工种的离散。减轻工人的劳动强度。整个远程监控系统由三部分组成：风机现场微处理器控制部分、GPRS数据传输部分、调度室数据中心。系统通过微处理器控制模块实时监测风机系统的电源电压、电流、巷道风压、电机轴温模拟量，定时将处理后的监测数据发送给GPRSDTU在收到微处理器控制模块发来的数据会立即转发到数据中心．同时微处理器控制模块实时接收GPRSDTU发来的数据完成相应控制功能(见图1)。2微处理器控制系统组成系统以DSPIC为主控芯片。电压、电流检测采用电量检测专用芯片ADE7758：风机轴温度检测采用数字温度传感器DSl8820，完成2台风机前后4点轴温的温度采集；巷道风压}基金项目：新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目(编号：XJEDU2005124)。作者简介：郭副教授，硕士。主要研究方向为现场总线技术及计算机控制技术：在全国科技核心刊物发表论文lO篇。Abstract·Themaincoalminefanistheequipment，inindustryawayfromPlaza，anditsincarrymanualrecordingthroughdomesticforeignmadesystemsfortunnelremoteprogramfanssystemsecurityinformation1DTU；图1GPRS煤矿风机远程监控系统示意图tooutownersstateuseas
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愿《梦L《◇囱l逮——r1丽忑j_l望旦!!翌璺JIP地址，可以和数据中心通信。P胛实现通信流程见图3。．．．．．．．．．．．．．．．．jI!．．．．、．．．一采用SER一34风压传感器。所有传感器把检测到的信号输入单GPRS系统是远程控制系统的核心部分．它的传输控制信带，核心部分由GPRS无线通信模块MC35i构成。DSPIC处理实现的。通信模块MC351的16—23引脚数据输入／输出端标准GSM基带处理器、匹配电源和一个40脚的插座组成。GSi～I基络上．并与数据中心建立通信链路．随时收发用户数据设备的IPCP协议分配给移动终端。这样，移动终端就在串口和GPRS————王——一片机中进行分析处理，结果定时发送给GPRSDTU处理模块。DTU在收到微处理器控制模块发来的数据会立即转发到数据中心监控计算机。微处理器控制系统硬件框图见图2。——一主备电源切换温度传感器1——一GPRSDTU无线模块息以及采集运行状态．是负责上位机控制系统和底层的联系纽器与GPRS通信模块MC35i的通信是通过Rs232串口通信来串口的8个引脚。为了和微处理器系统正常地进行通信．这里选择1200bps作为数据传输的波特率．硬件握手信号用RTS／CTS，模块串E1支持标准的AT命令集。GPRS远程控制模块MC35i和GPRS网络间的通信通过PPP(点对点协议)实现．G