單片機原理及應(yīng)用知識課件

前言煤礦安全生產(chǎn)檢測系統(tǒng)，用于對煤礦井下環(huán)境參數(shù)、通風設(shè)備、采掘運輸設(shè)備等的安全和生產(chǎn)工況參數(shù)進行實時檢測與數(shù)據(jù)處理，并將環(huán)境與生產(chǎn)信息傳送給地面中心站。地面中心站將分站采集的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過分析處理后，在監(jiān)視器上以圖形或文本方式顯示，并將設(shè)定的超限控制信號發(fā)送給井下分站，由井下分站發(fā)初聲光報警或者控制斷電。因此，必須了解的組成以及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護。2一、任務(wù)分析二、相關(guān)知識三、任務(wù)布置3煤礦安全生產(chǎn)檢測系統(tǒng)，不僅能夠準確、及時、全面的記錄環(huán)境參數(shù)，而且還能應(yīng)用趨勢分析軟件，實行對瓦斯等災害的早期預測、預報。同時，還為生產(chǎn)調(diào)度及時提供煤礦各種設(shè)備的運行狀況，便于正確、安全、快速地指揮生產(chǎn)。但是必須充分掌握的組成以及煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試與維護，才能夠更加安全、有效。一、任務(wù)分析返回4二、相關(guān)知識（一）煤礦監(jiān)測系統(tǒng)主要功能及技術(shù)指標、系統(tǒng)主要功能（）可以監(jiān)測高低濃甲烷、一氧化碳、風速／風量、溫度、壓力、風門、風筒狀態(tài)等環(huán)境參數(shù)。也可以監(jiān)測煤倉煤位、原煤產(chǎn)量計量、水位、電壓、電流、功率、機電設(shè)備開／停等生產(chǎn)監(jiān)控參數(shù)。凡是輸出信號符合行業(yè)標準統(tǒng)一信號制的所有傳感器均可接入系統(tǒng)。做到安全監(jiān)測、生產(chǎn)監(jiān)控和安全生產(chǎn)管理相結(jié)合。返回5（)支持雙串口同步巡檢，并按主、從隊列兩種掃描方式，對各個分站按需要安排不同的采樣周期，確保系統(tǒng)的實時性能。（)系統(tǒng)具備甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖裝置的全部功能、故障閉鎖功能以及瓦斯抽放監(jiān)控功能。（）當系統(tǒng)掛接的傳感器值超限或開關(guān)量輸人狀態(tài)變化時，分站能自動控制設(shè)備斷電和聲光報警。分站還具備異地控制、地面中心站具備手動(最高優(yōu)先級)控制井下機電設(shè)備斷電／復電的功能。（)系統(tǒng)可以配置系列的各種分站，新、老分站兼容；電壓型、電流型傳感器兼容；同一個輸入口既可以接頻率型模擬量傳感器，也可以接開關(guān)量傳感器。6()所有類型的井下分站都具備備用電池供電功能以及記憶功能，可自行消除瞬高、瞬低的干擾信號。當通信電纜被砸斷，與地面中心站失去通信聯(lián)絡(luò)時，井下分站仍能獨立工作，按照預先設(shè)定的報警、斷電要求實現(xiàn)控制功能。()系統(tǒng)可以按需要配備多臺遠程終端、圖形工作站以及工業(yè)電視系統(tǒng)；通過掛接各種子系統(tǒng)來擴充系統(tǒng)功能。()系統(tǒng)保存全部傳感器一年的趨勢數(shù)據(jù)、小時的實時采集數(shù)據(jù)及最長時限六個月的運行統(tǒng)計報告，自動生成各種報表(日報、月報、季報、年報表)，靈活選擇報表風格。()系統(tǒng)可顯示全礦井通風網(wǎng)絡(luò)模擬圖、全系統(tǒng)分站布置圖和各種機電設(shè)備動態(tài)運行。／停止模擬圖，動態(tài)圖元豐富、動感和立體感好。繪圖修改可局部放大、顯示圖形可采用不同比例。7()系統(tǒng)采用移頻鍵控()傳輸技術(shù)，抗干擾能力強；雙線傳輸無極性，為系統(tǒng)的安裝和服務(wù)帶來很大方便；傳輸信號的幅度從到之間變化時。均能保證系統(tǒng)正常傳輸。()系統(tǒng)具備自診斷功能和容錯能力，及時發(fā)現(xiàn)分站、傳感器和傳輸電纜的故障，并予以報警。、系統(tǒng)主要技術(shù)性能指標（）系統(tǒng)容量個井下工作站，可擴充至個井下工作站。模擬量輸人：點，可擴至點開關(guān)量輸入：點，可擴至點8控制量輸出：非本安型斷電控制：點，可擴至點本安型斷電控制：點，可擴至點（）模擬量輸入信號類型電壓型：～、～電流型：～～頻率型：～（）累計量輸入信號型式脈寬>．秒的脈沖信號（）開關(guān)量和控制量電平開關(guān)量輸入：觸點型或±電流型控制量電平：本安型斷電控制：電平輸出、電流環(huán)輸出或觸點型非本安型斷電控制：、（）模擬量監(jiān)測精度(不包括傳感器)：％9（)累計量監(jiān)測精度(不包括傳感器)：％（)系統(tǒng)分辨宰：％()系統(tǒng)巡檢時間：(接滿個分站時)：﹤秒()傳輸距離從地面中心站到井下分站(采用一電纜)：從井下分站到傳感器(采用電纜)：()傳輸速率：或，由用戶選擇()傳輸誤碼率≤10（二）系統(tǒng)組成系統(tǒng)由地面中心站、井下分站、電源箱、各種礦用傳感器、礦用機電控制設(shè)備和礦用安全生產(chǎn)監(jiān)測應(yīng)用軟件等部分組成，如圖所示。圖10-1KJ4-2000系統(tǒng)11（三）各部分功能及工作原理地面中心站是系統(tǒng)的控制中心，隨礦井大小以及對系統(tǒng)功能要求的差別，可有不同的配置方式。地面中心站的框圖如圖

KJ4—2000圖形顯示器調(diào)制解調(diào)器GDK-4ASGJ-5系統(tǒng)主機系統(tǒng)備機終端打印機井下圖系統(tǒng)中心站及相關(guān)配接設(shè)備12、地面中心站的基本配置為：()主頻在以上的計算機臺(主機、備用各一臺：以上的內(nèi)存，以上的硬盤；()黑白或彩色漢字打印機臺；()調(diào)制解調(diào)器臺。按礦井生產(chǎn)規(guī)模以及對系統(tǒng)功能的要求，可以在地面中心站中擴充以下幾部分：)礦長、總工和通風調(diào)度等處配置多媒體遠程終端，便于領(lǐng)導及時掌握系統(tǒng)和井下情況。)地面、井下配備攝像設(shè)備，在生產(chǎn)調(diào)度室配備工業(yè)電視控制系統(tǒng)。與遠程終端相連接，受遠程終端的控制。)領(lǐng)導辦公室和生產(chǎn)調(diào)度室配備圖形工作站。實時顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和圖象?？膳渲茫溜@示器或寸背投。13、井下分站配置一系統(tǒng)的—個特點是，井下分站已形成系列，包括：腳、、、、、、、等多種型號，如表所示。型號模擬量輸入開關(guān)量輸入開關(guān)量輸出傳輸速率外形尺寸（）配用電源備注**已停產(chǎn)**系統(tǒng)改造／**

／**

最大最大最大／柜式穩(wěn)壓電源個任選／**

／**

**(—)／()**

頻率型自帶隔爆電源／**優(yōu)選電流型自帶隔爆電源／**優(yōu)選(小)自帶隔爆電源／**小型礦井表井下分站系列14、井下分站電源箱系統(tǒng)配備了種電源箱：，、、、、(電源部分)，如表上圖所示。當選定了分站型號后，電源箱的對應(yīng)型號也跟著確定。、配套傳感器—系統(tǒng)是—個開放性系統(tǒng)，只要傳感器的輸出信號符合煤炭行業(yè)規(guī)定的信號制，可以接入系統(tǒng)。允許接入—系統(tǒng)的傳感器有類種，如表所示。15表允許接入Ⅺ—系統(tǒng)的傳感器名稱型號測量范圍低濃甲烷傳感器

～％

～％

～％高濃甲烷傳感器—～％一氧化碳傳感器

～．～

～．～氮氧化物測定器

～風速傳感器—～／溫度傳感器

～℃

～℃()一～℃壓力傳感器

～

～～16—一一～

～煙霧傳感器

有／無兩個狀態(tài)風門傳感器

開／關(guān)兩個狀態(tài)

開／關(guān)兩個狀態(tài)一開／關(guān)兩個狀態(tài)開／停傳感器—一開／停兩個狀態(tài)—開／停兩個狀態(tài)

開／停兩個狀態(tài)液位傳感器

～料位計

～～電流變送器

～電壓變送器

～煤產(chǎn)量計量

～／17（四）地面中心站的安裝和通電檢查、按說明書以及系統(tǒng)連接框圖連接地面中心站設(shè)備。、不間斷電源的使用應(yīng)嚴格按其說明書操作，若需預充電時，必須按其說明書求充電到規(guī)定時間后再接入系統(tǒng)帶載。、檢查無誤后，方可加電開機。計算機加電引導出操作系統(tǒng)后，應(yīng)按維護說明書要求進行操作，并檢查軟件版本是否正確，功能是否齊全。、系統(tǒng)后，調(diào)制解調(diào)器的指示燈正常閃亮。、若連有圖形工作站，應(yīng)能正常顯示圖形。若連有遠程終端，則在遠程終端上操作。顯示與主機屏幕一樣的畫面18（五）井下分站、電源箱和傳感器的通電檢查步驟、分站、電源箱和傳感器的通電檢查應(yīng)首先在地面調(diào)試間進行。、打開分站箱蓋，檢查所有插頭座是否因運輸震動而松脫，板上器件有無脫落。打開電源箱蓋，對照輸入的交流電壓，將電源箱中輸入電源引線接至變壓器輸入端子的正確位置；根據(jù)輸入電源電壓，檢查電源箱保險管絲是否合適；檢查電池接線是否牢靠，可充電電池電壓是否達到規(guī)定值。、按井下實際使用電纜長度，將合適的電纜接人非本安電源接線端。若需接入非本安控制，應(yīng)將合適長度的電纜接人非本安輸出端子。19、對需要下井使用的傳感器，也需在地面調(diào)試間逐一開箱檢查，并根據(jù)需要給傳感器配接合適的電纜。、將電源箱與分站、傳感器相連接，將分站與地面中心站的調(diào)制解調(diào)器相連接。檢查無誤后，方可送電調(diào)試。、在分站中測量電源箱供電電壓是否正確(直流．)，所連接的傳感器應(yīng)能正常工作。若有瓦斯傳感器，其顯示值應(yīng)為．；若有溫度傳感器，應(yīng)正確顯示地面調(diào)試間的實際溫度。、分站、電源箱和傳感器在地面調(diào)試間通電調(diào)試正常后，方可運輸?shù)骄乱?guī)定位置。按監(jiān)測系統(tǒng)安裝設(shè)計要求將分站、電源箱和傳感器配置到規(guī)定位置，正確接入井下供電電源，并將斷電控制線接到所控制的電源開關(guān)上。、井下電源箱的接線應(yīng)由用戶專職人員按煤礦有關(guān)規(guī)定操作20、傳感器與分站連接要特別注意按說明書規(guī)定的接線端子對應(yīng)接線，不可將電源線接到傳感器的輸出端(兩線制頻率輸出型傳感器有特殊規(guī)定)。、干線通信電纜的安裝必須牢固。通信電纜使用接線盒連接時，必須按色彩正確、牢固連接，屏蔽線連接時注意不得與外殼、地線及通信電纜芯線接觸。通信電纜應(yīng)盡量避免與高壓電源線、大功率交流電源線及其它非屏蔽信號電纜并行走線或鉸接掛線，若必須并行走線時，要保持一定的距離。、在井下分站上檢查電源箱的供電電壓，采用允許下井的三用表測量分站上的電壓，、、、，和都應(yīng)符合要求。在地面中心站顯示屏上觀察分站的數(shù)據(jù)通信以及所接傳感器的顯示數(shù)據(jù)是否都正常。21（六）系統(tǒng)測試步驟、系統(tǒng)測試前工作、分站和電源箱要逐一下井安裝、通電，并掛接好有關(guān)傳感器。、分站、電源箱的下井安裝過程中，對所發(fā)現(xiàn)的問題要做好記錄，仔細檢查每一環(huán)節(jié)，找到出現(xiàn)問題的原因并加以排除。、待分站、電源箱的安裝達到分階段要求，或者已經(jīng)達到驗收要求的規(guī)模時?？梢赃M行系統(tǒng)測試。系統(tǒng)測試步驟：（)地面中心站電源和井下電源均正常供電，避免在測試期間出現(xiàn)意外斷電現(xiàn)象。（)系統(tǒng)通信正確無誤。可以用示波器檢查通信線上的波形。在示波器屏幕上應(yīng)看不到干擾信號(或干擾信號很小)。若系統(tǒng)通信有誤，應(yīng)首先檢查干線電纜，井按調(diào)制解調(diào)器說明書要求，作必要的調(diào)整。22(）地面中心站發(fā)出的各項指令。所有分站均能正常接收并執(zhí)行。(）各分站的傳感器均能正常顯示數(shù)據(jù)，并對井下的瓦斯、一氧化碳逐一標校，按用戶要求調(diào)整好傳感器的報警設(shè)置點。(）系統(tǒng)中掛接的所有傳感器的測試數(shù)據(jù)正確，地面中心站能正確顯示，報警、斷電功能正常、有效。(）模擬交流斷電(地面和井下)，測試地面供電狀況和井下電源箱備用電池供電狀況。(）系統(tǒng)各項功能和指標測試正常后，系統(tǒng)即已進入連續(xù)試運行階段。在試運行階段。．地面中心站機房應(yīng)晝夜值班，按規(guī)定要求打印各種數(shù)據(jù)、曲線、報表和圖形，認真做好記錄。(）系統(tǒng)試運行達到規(guī)定期限后，要書寫系統(tǒng)安裝調(diào)試總結(jié)和系統(tǒng)運行報告。為系統(tǒng)驗收作好準備。23（七）系統(tǒng)使用維護注意事項、系統(tǒng)各組成部分不得用其它型號的設(shè)備來代替，不得與其它系統(tǒng)的設(shè)備互換。、系統(tǒng)各部件中的元器件不得隨意更換，不得隨意更動印刷電路板走線和內(nèi)部連接電纜。、各部件中的可調(diào)整部分(例如電位計)，已封膠的不允許拆動。必須作出調(diào)整時。要嚴格按部件說明書要求調(diào)整電位計等元件。、嚴格按各類分站規(guī)定的配接表來接傳感器，不得超出配接表規(guī)定的數(shù)量。、系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)的問題，要作好詳細記錄。、井下分站的空余接口和插座不許隨意占用，嚴禁帶電插拔電纜或芯片，以避免分站所。返回241、八礦煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試。2、八礦煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)檢測維護。3、記錄傳感器型號與參數(shù)。