煤矿井下环境参数虚拟仪器测试系统研究

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近年来我国煤矿事故频繁发生,造成重大经济损失和人员伤亡,现今的国内煤矿环境参数测试系统主要存在三大问题:一是传输速率低、实时性差;二是现有的传感器不同程度的存在精度差、可靠性不高、抗干扰能力差的缺陷;三是信息处理手段落后,不能综合处理各种环境参数,对矿井环境的实时监测数据不准确,造成失误。为了解决以上问题,在传统的矿井监测手段基础上,利用更加先进、更有优势的技术来构造井下安全测试系统[0]是必然的发展趋势。本文提出了采用下位机现场监控、CAN现场总线通信、上位机集中管理的环境参数测试系统的设计。该系统将现代化的微机测试技术和传统的测试理论相结合,采用LabVIEW图形化编程语言,模块化方法设计开发,增强了系统的实时性、可靠性、稳定性。该测试系统通过对瓦斯浓度和温度数据的采集与处理、数据库管理和报表生成等功能子模块实现了这两者的实时显示、分析、存储、查询等功能。上位机设计了六大模块:(1)参数设置模块;(2)数据采集处理模块;(3)曲线显示模块;(4)超限报警模块;(5)数据存储查询模块;(6)报表打印生成模块。各模块均采用LabVIEW语言编写,设计出操作简单、可靠性高、可维护性好、具有交互式的图形界面的测试系统。该系统主要功能如下:(1)进行程序控制;(2)监视测试过程;(3)记录、整理并分析测试结果;(4)在测试过程中,通过相关界面显示测试信息,了解系统运行状态。经实验验证,煤矿井下环境参数虚拟仪器测试系统满足了所要求的各种性能指标,该系统为其它测试系统的开发提供了应用方案,在工程中可以直接使用。
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