卡车检查站多探头铀矿含量监测系统的设计

发布时间：2017-11-23 12:19

  本文关键词：卡车检查站多探头铀矿含量监测系统的设计

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【摘要】：铀矿开采过程中,实时监测运矿卡车中矿石的铀含量是生产中非常重要的环节。针对河北某铀钼矿区所用卡车载重大、测量精度要求高的实际情况,设计了一套卡车检查站多探头(8个)矿石铀含量监测系统。该系统的设计主要分为硬件部分和软件部分。硬件部分主要包括电源模块、信号检测与处理模块、数字控制电路。其中,电源模块包括AC-DC降压电路,DC-DC降压电路。信号检测与处理模块主要包括:NaI探头、由AD8066组成的多级信号放大电路、基线恢复电路、由LMV762MA组成的信号甄别电路以及由74HC221构成的脉冲整形电路。γ射线经过信号检测与处理电路后变为同一幅度和宽度的脉冲,然后送入单片机进行计数。数字控制电路主要包括:以32位处理器Cortex-M3为内核的STM32F103ZET6单片机及其外围电路、基于HC-SR04的超声波测距模块、基于DS18B20的多点温度采集系统、步进电机驱动接口以及带触控功能的OLED显示屏DMT48270K043_03WT。STM32凭借自身强大的数据处理能力和挂载多种外接设备,实现了多路数据的采集和保存、系统通信以及人机交互等功能。软件主要由二部分构成:(1)下位机基于keil uvision5平台,利用C语言开发嵌入式软件,主要包括:2路串口通信、1路USB通信、1路SPI通信、在TF卡上移植Fat Fs文件系统、8路计数单元的中断控制、8路电压的AD转换、温控以及测距等。(2)上位机基于美国NI公司的LabVIEW(版本号10.0(32位))开发人机交互界面,主要包括:管理员操作系统、普通员工操作界面、通信配置、下位机8路数据的解析、空车称重、仪器标定、铀含量分析与LabVIEW文件系统等。本仪器系统采用在矿车上方设置2路探头,矿车两边分别设置3路探头的方式,对大型矿车进行覆盖式测量。每次测量过程中通过测距模块和步进电机的配合工作使得探头与矿车保持相同的距离,该距离可以根据用户需要进行修改。在出现电脑故障的情况下,为不影响矿区工作进度,借助触控OLED开发了下位机应急系统。该系统具备独立测量铀矿含量的功能,并且所有数据保存到TF卡,任何一台计算机都可以通过USB接口访问。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD67

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本文编号：1218444