基于DSP的双局扇互锁系统设计

摘要

瓦斯是煤矿生产中的有害气体，以“瓦斯灾害”为主的煤矿事故严重制约着我国煤矿的安全生产与发展。当前，国内煤矿事故大多数发生在中小型煤矿特别是小型煤矿。随着瓦斯灾害问题的日益突出，煤矿瓦斯排放的研究到了快速发展。当前国内一般采用局部通风机进行矿井通风，以稀释瓦斯浓度，消除煤矿事故隐患。为满足大多数中小型煤矿的需求，本文根据煤矿现场实际情况，分析了局部通风机的通风状况和煤矿巷道的瓦斯浓度变化关系，以数字信号处理芯片(DSP)TMS320LF2407A为核心，在较少的硬件需求下，解决煤矿生产当中因为工作面、进风口、回风巷道瓦斯浓度超标以及因为人工误启动而造成安全生产事故的这一难题。 本文较为详细地讨论了煤矿井下双局扇通风技术，完整分析了双局扇通风系统的工作原理。提出了切实可行的双局扇互锁系统的整体方案，完成了主、副局扇自动切换、瓦斯超标故障处理、瓦斯控制工作面、瓦斯控制局扇等功能。对系统方案的选取、系统各部分的硬件和软件实现、整个系统的可靠性、抗干扰性以及设备故障诊断等问题进行了系统、深入的研究，并且对系统硬件电路的可行性和正确性进行了PSPICE仿真验证。 本文设计的通风系统采用紧凑精巧的集成硬件电路，利用DSP强大的处理能力，结合模块化程序设计方法，在集成开发环境CCS2.0下，使用C语言编程，采用统一编程模式，使各种控制方式组合灵活，充分利用了软件资源，健全控制和保护功能模块，提高了系统的性能价格比。系统的硬件可以及时根据测定的瓦斯浓度，在软件配合下采取有效的处理措施，以降低事故隐患。为了实现低功耗设计，系统硬件设计采用低功耗的元器件，并且采用低功耗的软件设计思想。 最后在实验室模拟实际现场进行系统调试，调试结果表明系统安全可靠，运行良好。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

2双局扇互锁系统总体设计思想

3双局扇互锁系统硬件设计

4双局扇互锁系统软件设计

5双局扇互锁系统抗干扰设计

6系统调试与实验

7结论

致 谢

参考文献

附录