基于at89s52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制

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摘要
能源工业是国家经济发展的命脉，近年来，随着石油资源的紧张、
; Z$ k! f) j$ v1 U. D/ m石油价格的飚升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。然
4 d# T$ I* X, t9 a而，中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡
事故屡见报端。在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大多数。这其中，固
然有很多诱发因素，但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手
2 g9 T7 R" r. C; |: R段落后是造成事故频发的重要原因之一-.
$ _" ]9 ^8 K8 |/ @6 f0 b1 }' a+ d本课题采用镇江中煤电子有限公司研发的无火焰燃烧式气体传感
1 d; ~* W6 x' }3 B器，以AT89S52单片机作为硬件电路核心，研制煤矿瓦斯(CH4) 监测
- ^6 h# I- c+ F* g" X7 @/ ^, l+ d系统，开发出实现对CH4的识别、浓度监测、阈值报警以及实时上传数
据至地面监控PC,通过串口通讯软件界面显示。
论文首先阐述了CH4监测系统的发展及现状,通过对无火焰燃烧式
; T4 K+ w. V. QCH4传感器的原理分析确立了系统的研发方向;接着介绍了监测系统的
3 I7 g: g6 z. I0 P设计要求,由于煤矿井下工作环境特殊，空间狭窄，湿度大，有易燃易
爆的瓦斯和煤尘，所以，煤矿电气设备必须符合防爆要求，应有接地、
过流、漏电保护装置。在此基础上，详细论述了瓦斯气体监测系统的
8 O  R8 w/ a% P- g* ^硬件电路设计与系统软件设计及实用分析。本课题采用具有较高性价
比的单片机AT89S52构成煤矿气体监测系统的核心部分,根据气体传感
器测量的信号，实现对CH4的成分识别和浓度测量;使用按键面板输入
  L5 l1 g. `; M5 i/ C外部命令:采用ATMEL 公司的Data Flash存储器AT24C02存储设定的参
数及大量的测量数据;采用RS一485协议，实现数据远传,由地面串口
通讯软件接收处理。串口通讯软件对单片机而言意义重大，不但可以
实现将单片机的数据传输到电脑端,而且能实现电脑对单片机的控制。
本文设计开发的串口通讯软件，是煤矿气体监测系统标定及其与PC机
$ f3 }1 w* N# {  s0 Q5 V9 S之间通讯的配套工具。基于串口通讯协议，使用该软件可以通过PC机
( @. ]. T- a* |$ s实时监控煤矿气体监测系统的运行状态，读取系统存储器中的数据，
' |$ }; _8 y/ f6 X. [7 m并可实时显示系统监测到的不同环境下的气体浓度，运用PC强大的数
3 f( ]0 S7 _9 C: q据处理能力分析保存数据，并通过串口通讯软件将所测量的结果显示
0 T- |  p% V5 H8 p5 s6 B到软件界面，便于工作人员更直观地了解井下的工况，实施相应处理
与控制。
: i; ^  o" d1 a* K( T4 Z5 R6 Z$ r1 G关键词:传感器;煤矿;数据采集;串口通讯

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刘工在线

以AT89S52单片机作为硬件电路核心系统实现浓度监测