煤矿综采面喷雾降尘控制系统的设计

摘要

煤矿粉尘是煤矿生产过程中产生的五大自然灾害之一，严重时会威胁矿井生产的安全性以及煤矿工人的身体健康，而综采面则是粉尘产生的主要源头。因此结合我国煤矿综采工作面的工作现状，提出了基于CAN总线的高压喷雾降尘系统。在传统的系统中存在雾化效果不理想、浪费水资源、通信麻烦等缺点。本系统针对割煤、移架、放煤、运煤等产尘量较大的环节分别设计了喷雾降尘措施，有效的降低了综采工作面的粉尘浓度。
　　本系统可以分为井上、井下两个组成部分。地面监控中心可以通过上位机软件与主控制器进行信息交流，实现了地面与井下的通信。井下主要是由主控制器以及喷雾控制器组成，主控制器的主要功能是进行数据的接收、处理、控制命令的发出、显示以及压力的控制等，主控制器通过CAN总线与喷雾控制器进行数据交换;喷雾控制器的功能是采集现场信息以及控制喷雾。
　　本文设计的系统中主控制器选用STM32微处理器，喷雾控制器选用ATmega8微处理器，CAN总线的通信接口选用总线控制器MCP2515以及总线驱动器TJA1050。通过在实验室进行实验，主控制器实现了接收现场信息并发出喷雾命令，实现了网络通信，同时还实现了LCD的实时显示、键盘的设置等。喷雾控制器实现了采煤机的位置信号、移架的信号以及放煤的信号探测，同时实现了不同的喷雾模式。实验结果表明该设计是合理的。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 煤矿降尘技术的研究现状

1．3 本文章节安排

2 综采工作面高压喷雾降尘系统总体方案的设计

2．1 综采工作面特点和采煤流程

2．2 总体设计方案

2．3 工作点的降尘措施

2．4 高压喷雾设备

2．5 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 主控制器总体电路设计

3．2 喷雾控制器总体电路设计

3．3 传感器电路设计

3．4 本安电源电路设计

3．5 本章小结

4 系统软件设计

4．1 主控制器软件设计

4．2 喷雾控制器软件设计

4．3 本章小结

5 实验与调试

5．1 硬件部分调试

5．2 CAN总线通信调试

5．3 控制器调试

5．4 调试心得

5．5 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献