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本文对比了当前国内效率低下、安全性能差的传统矿井排水系统,针对山西中小煤矿的具体要求和实际情况,提出了一种基于ARM 处理器的矿井水情监测与自动排水控制系统设计。该设计对传统排水系统作出了技术改造,并提出通过无线以太网远程监控、井上中控室内监控与井下控制器监测从而对水泵站实现自动控制的网络控制系统。系统同时配置了利于安全生产的整套冗余设备,弥补了传统排水系统继电器加人工控制的种种缺陷与不足,提高了工作可靠性和稳定性,具有使用寿命长、维护方便以及可远距离监控的特点。同时,系统考虑到在矿井恶劣环境下使用的易用性、实时性和稳定性,优化了井下中央控制器的控制流程,使整个自动控制系统具有结构紧凑、稳定可靠、抗干扰性强的特点。
文章通过具体项目应用背景和技术要求分析,给出了系统组成设备研究方案,详细论述了井下控制器硬件电路设计和软件设计。设计使用Philips公司生产的LPC2368芯片(ARM7系列)作为微处理器,以SD卡作为数据存储设备(可热插拔),采用FAT32文件系统,通过CAN总线、RS485接口和以太网实现矿井排水现场数据的实时通讯,构成具有实时监测并具备自动控制功能的井下控制器。
研究的创新点:以模块化设计思想在井下控制器中加入存储模块,通过存取速度高的大容量SD 卡作为存储介质实现矿井工业现场的数据追溯功能。通过上层控制管理信息系统的联网,使得在全矿务局同时进行各泵房运行状况和危险报警的查询都成为可能。