基于at89s52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制

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摘要
$ }; Q6 [: _+ R7 r+ V  \& V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、
; O; H: o4 s0 f, {0 Q' }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
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
5 N( `9 _  X* X段落后是造成事故频发的重要原因之一-.
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
% m7 _3 D$ P  E器，以AT89S52单片机作为硬件电路核心，研制煤矿瓦斯(CH4) 监测
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
* O. s  _+ W  G  B$ j6 I. |3 b据至地面监控PC,通过串口通讯软件界面显示。
+ I0 w0 A) a# j: A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
& I$ w, c: u' J- N7 u4 eCH4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
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
/ D0 w/ z2 v8 R" V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、
2 |, p; ~" q7 h5 x6 U& S1 y" N( p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
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
1 W3 y4 b3 ?- u外部命令:采用ATMEL 公司的Data Flash存储器AT24C02存储设定的参
4 v1 m7 f) z8 G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
1 j! ~" t7 h3 m4 [9 U4 V7 i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
5 S. x( [) {7 e) s4 C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。
7 b1 x* Y  l  V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
8 K# }) ~$ v- y1 k$ S; z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
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，
" C3 ^% }  \4 f. O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
. l2 {5 ]/ @2 m* U$ p" I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
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
( f8 e- G) W2 V* e" |! i$ e' @% v与控制。
) d" |. }! @( V2 C5 h+ R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