一种瓦斯监控系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010567324.5

申请日:

2010.12.01

公开号:

CN102042034A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21F 17/18申请公布日:20110504|||公开

IPC分类号:

E21F17/18

主分类号:

E21F17/18

申请人:

孙作普

发明人:

孙作普

地址:

110125 辽宁省沈阳市沈北新区蒲河镇古砬子村264

优先权:

专利代理机构:

沈阳圣群专利事务所 21221

代理人:

王玉信

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内容摘要

本发明提供一种瓦斯监控系统,其特征是,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机。系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态。当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的。其优点是,采用速度快的16位单片机,大大提高了系统的容量和速度。同时基于网络的协议也清除了不同监测平台间的协议壁垒,增加了系统的稳定性和先进性。

权利要求书

1.一种瓦斯监控系统,其特征是,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机,MCU采用TI的430系列单片机,ROM和RAM容量大,因此在此单片机基础上开发的嵌入式TCP/IP协议无需扩展硬件即可满足要求,系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态,当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的;采用MSP430F149微处理器,控制网卡芯片实现网络数据传输,满足井下数据传输稳定性及实时性的要求,并利用TCP/IP协议进行网络通信,为系统提供良好的兼容性,利于消除不同监测监控平台闸的协议壁垒。

说明书

一种瓦斯监控系统 

技术领域

本发明涉及一种检测系统,特别是一种瓦斯监控系统。 

背景技术

我国的煤矿开采松软低,透气性高瓦斯煤层约占60%,属极难抽放瓦斯煤层。瓦斯灾害危及我国大部分地区,而在瓦斯事故灾害中,煤与瓦斯突出是爆炸性高,频率发生最频繁的灾害之一。 

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的问题,提供一种基于工业以太网的煤矿井下监测系统,可实现高速,稳定瓦斯监控系统。 

本发明的目的是这样实现的,其特征是,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机。 

MCU采用TI的430系列单片机,ROM和RAM容量大,因此在此单片机基础上开发的嵌入式TCP/IP协议无需扩展硬件即可满足要求。系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态。当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的。 

采用MSP430F149微处理器,控制网卡芯片实现网络数据传输。满足井下数据传输稳定性及实时性的要求,并利用TCP/IP协议进行网络通信,为系统提供良好的兼容性,利于消除不同监测监控平台闸的协议壁垒。 

    本发明的优点是,采用速度更快的16位单片机,大大提高了系统的容量和速度。同时基于网络的协议也清除了不同监测平台间的协议壁垒,增加了系统的稳定性和先进性。因此,稳定的监控监测系统是我国数字化煤矿的发展趋势。 

附图说明: 

图1为瓦斯监控系统的结构框图

图2以太网的连接线路图

具体实施方式:

下面结合附图对本实施例做进一步说明:

由图1可知,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机。

MCU采用TI的430系列单片机,ROM和RAM容量大,因此在此单片机基础上开发的嵌入式TCP/IP协议无需扩展硬件即可满足要求。系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态。当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的。 

由图2可知,网络控制芯片采用CS990UA芯片,是一个10MPS的以太控制芯片,在实际工作中,可以满足矿井中传输中的各种条件,通信介质采用光纤,不仅具有高速率,而且有很好的抗干扰能力。10BASET收发器包含了驱动器,接收器和模拟滤波器。E2030为贴片封装的隔离变压器。 

由图1,图2可知:由于嵌入式网络模块的功耗很低,故电源部分采用普通的变压器再蒸馏的稳压电路。 

在MSP430单片机中设置了硬件看门狗电路,当电源波动时,或程序死机的情况,可使MSP430可靠地复位工作。 

由于瓦斯灾害监控的重要性,本发明采用速度更快的16位单片机,大大提高了系统的容量和速度。同时基于网络的协议也清除了不同监测平台间的协议壁垒,增加了系统的稳定性和先进性。因此,告诉,稳定的监控监测系统是我国数字化煤矿的发展趋势。  

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资源描述

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1、10申请公布号CN102042034A43申请公布日20110504CN102042034ACN102042034A21申请号201010567324522申请日20101201E21F17/1820060171申请人孙作普地址110125辽宁省沈阳市沈北新区蒲河镇古砬子村26472发明人孙作普74专利代理机构沈阳圣群专利事务所21221代理人王玉信54发明名称一种瓦斯监控系统57摘要本发明提供一种瓦斯监控系统,其特征是,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机。系。

2、统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态。当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的。其优点是,采用速度快的16位单片机,大大提高了系统的容量和速度。同时基于网络的协议也清除了不同监测平台间的协议壁垒,增加了系统的稳定性和先进性。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图2页CN102042037A1/1页21一种瓦斯监控系统,其特征是,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太。

3、网送到上位机,MCU采用TI的430系列单片机,ROM和RAM容量大,因此在此单片机基础上开发的嵌入式TCP/IP协议无需扩展硬件即可满足要求,系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态,当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的;采用MSP430F149微处理器,控制网卡芯片实现网络数据传输,满足井下数据传输稳定性及实时性的要求,并利用TCP/IP协议进行网络通信,为系统提供良好的兼容性,利于消除不同监测监控平台闸的协议壁垒。权利要求书CN102042034ACN102042037A1/2页3一种瓦斯监控系统技术领域0001本发明涉及一种。

4、检测系统,特别是一种瓦斯监控系统。背景技术0002我国的煤矿开采松软低,透气性高瓦斯煤层约占60,属极难抽放瓦斯煤层。瓦斯灾害危及我国大部分地区,而在瓦斯事故灾害中,煤与瓦斯突出是爆炸性高,频率发生最频繁的灾害之一。发明内容0003本发明的目的是针对上述技术中存在的问题,提供一种基于工业以太网的煤矿井下监测系统,可实现高速,稳定瓦斯监控系统。0004本发明的目的是这样实现的,其特征是,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机。0005MCU采用TI的430系列单片机。

5、,ROM和RAM容量大,因此在此单片机基础上开发的嵌入式TCP/IP协议无需扩展硬件即可满足要求。系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态。当CPU处于非工作状态时,让其休眠从而达到了降低功耗的目的。0006采用MSP430F149微处理器,控制网卡芯片实现网络数据传输。满足井下数据传输稳定性及实时性的要求,并利用TCP/IP协议进行网络通信,为系统提供良好的兼容性,利于消除不同监测监控平台闸的协议壁垒。0007本发明的优点是,采用速度更快的16位单片机,大大提高了系统的容量和速度。同时基于网络的协议也清除了不同监测平台间的协议壁垒,增加了系统的稳定性和。

6、先进性。因此,稳定的监控监测系统是我国数字化煤矿的发展趋势。0008附图说明图1为瓦斯监控系统的结构框图图2以太网的连接线路图具体实施方式下面结合附图对本实施例做进一步说明由图1可知,数据采集模块负责采集井下模拟信号和开关量信号,所有采集到的模拟信号经A/D转换,开关量信号经滤波及光电隔离等运算,处理后送入MCU,处理后通过煤矿井下工业以太网送到上位机。0009MCU采用TI的430系列单片机,ROM和RAM容量大,因此在此单片机基础上开发的嵌入式TCP/IP协议无需扩展硬件即可满足要求。系统对信号的采集采用巡检方式,当进行巡检时,定时器中断唤醒CPU使其处于工作状态。当CPU处于非工作状态时。

7、,让其休眠从而说明书CN102042034ACN102042037A2/2页4达到了降低功耗的目的。0010由图2可知,网络控制芯片采用CS990UA芯片,是一个10MPS的以太控制芯片,在实际工作中,可以满足矿井中传输中的各种条件,通信介质采用光纤,不仅具有高速率,而且有很好的抗干扰能力。10BASET收发器包含了驱动器,接收器和模拟滤波器。E2030为贴片封装的隔离变压器。0011由图1,图2可知由于嵌入式网络模块的功耗很低,故电源部分采用普通的变压器再蒸馏的稳压电路。0012在MSP430单片机中设置了硬件看门狗电路,当电源波动时,或程序死机的情况,可使MSP430可靠地复位工作。0013由于瓦斯灾害监控的重要性,本发明采用速度更快的16位单片机,大大提高了系统的容量和速度。同时基于网络的协议也清除了不同监测平台间的协议壁垒,增加了系统的稳定性和先进性。因此,告诉,稳定的监控监测系统是我国数字化煤矿的发展趋势。说明书CN102042034ACN102042037A1/2页5图1说明书附图CN102042034ACN102042037A2/2页6图2说明书附图CN102042034A。

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