翟镇煤矿煤仓煤位监测系统的研究

发布时间：2020-02-10 10:44

【摘要】：对煤仓煤位的精确测量是长期困扰国内外煤炭行业一个难题。由于矿井生产环境复杂性和较恶劣的生产条件，传统的煤位监测系统实时性和智能化较差，导致了工人的劳动强度提高，安全系数及生产效率降低，阻碍了煤炭的安全快速生产。为了满足煤矿煤仓煤位检测系统的需要，在充分考察了山东能源集团翟镇煤矿井上7座煤仓的现有技术的基础上，本论文利用ARM7处理器与嵌入式操作系统uC/OS-Ⅱ、组态软件结合设计出了实时性、可靠性和智能化水平较高的煤仓煤位监测系统。 本系统首先分析了高线性调频连续雷达波（FMCW）煤位计工作原理与调制方法，分别设计了基于三星S3C44B0X微处理器芯片的雷达煤位计硬件平台和基于操作系统uC/OS-Ⅱ的软件平台，并通过运用FFT算法，加快了信号处理速度，增强了监测的实时性，还开发了基于Intouch上位机管理软件的人机交互界面，并通过设计以太网通信模块，实现现场监测数据与上位机实时可靠的传输。 相对于现有的煤仓煤位监测系统，本文设计的基于嵌入式操作系统的高线性调频连续波（FMCW）雷达煤位计监测系统，智能化水平高，在线监测性能可靠，精准，对恶劣环境适应性较强，完全适用于有大量水汽、粉尘存在的煤仓恶劣环境，在煤炭开采行业具有广泛的推广应用性。
【图文】：

图 1.1 煤炭生产主要环节Fig.1.1 The main link of coal production 国内外煤仓煤位监测技术的研究概况煤仓煤位的准确监测是国内外长期以来未能解决的技术难点。现在，在世界各的监测方法类型，一是，非连续测量方式，即将煤仓分段进行测量，当煤位达段时，会触及限程开关，得到此时煤位信号，这种测量方式不能实现连续实时，连续测量方式，这种方式是指将一种连续的波向煤位表面发射，，并且接受返回处理器的处理实现测距的过程，主流的煤位计主要包括超声波式、电容式、激光种可以进行煤位的实时、连续测量。八十年代中期以来，煤仓煤位监测系统的主要传感器大都是使用机械式的产品产品的结构比较简单，并且技术含量比较低，所以制造成本相对较低，一时为矿所使用，但是，这类产品不能进行连续的测量，一般稳定性较差，其中磁浮子还可能会被下落煤炭掩埋[2]，还需要人工进行手摇测量，实时性较差和自动化

图 1.2 重锤式物位计Fig.1.2 Hammer type level m，主控电机正转，将重锤下放至出突然减小，产生一个电平跳变煤位，并进行显示。机械式测量，工况环境（例如粉较低。时，下落的煤炭可能损伤钢丝绳被煤炭填埋的危险；由于是机械低。
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TD76

【参考文献】

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本文编号：2578138