基于arm的矿井安全监测系统的制作方法
【专利摘要】矿井环境复杂并且恶劣，矿井里的温湿度和可燃气体含量超标都会引起矿井事故的发生，为有效地监测到诱发矿井灾害发生的安全隐患并及时做出安全处理；本实用新型公开了一种基于ARM的矿井安全监测系统，采用ARM作为微处理器，其装置是建立在嵌入式处理器上、人机交互界面、支持远程控制、并且具备系统升级能力，实时监测矿井温湿度以及可燃性气体情况，最大程度上减少财产损失和人员伤亡。
【专利说明】
基于ARM的矿井安全监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及煤矿安全和智能高效技术领域，具体是一种基于ARM的矿井安全监测系统。
技术背景
[0002]矿难的不断发生让我们时刻对煤矿的安全生产敲着警钟，国家对煤矿的安全开采也十分重视，矿井环境复杂并且恶劣，为避免矿井事故的发生，矿井安全监测系统需要能持之有效地监测到诱发矿井灾害发生的安全隐患并及时做出安全处理，减少矿井事故发生、人员伤亡和财产损失。
[0003]本实用新型公开了一种更加精确、可靠、智能的基于ARM的矿井安全监测系统，采用ARM作为微处理器，其装置是建立在嵌入式处理器上、人机交互界面、支持远程控制、并且具备系统升级能力，系统具有响应速度快、抗干扰性强、稳定性高等特点，实时监测矿井温湿度以及可燃性气体情况，最大程度上减少财产损失和人员伤亡。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供具体是一种基于ARM的矿井安全监测系统，已解决现有技术上的高精度和稳定性问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为:基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、温湿度传感器以及可燃气传感器，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，其中温湿度传感器作用是采集矿井中的温湿度信号，可燃气传感器作用是采集矿井中可燃性气体含量信号，将采集的信号传至数据处理模块中A/D模块处理;数据传输模块包括用于通信的WiFi模块和CAN总线;数据处理模块包括ARM、A/D模块、监测终端、SDRAM和LCD，A/D模块是16位AD模块，其与ARM处理芯片相连，ARM通过WiFi模块连接监测终端进行数据传输，SDRAM和LCD是与ARM连接的外围电路;报警电路模块为专门的语音电路，核心芯片为WT588D;当相应数据经传感器采集送入ARM分析处理，通过WiFi模块连接到监测终端，由LCD显示进行实时监控，当温湿度信号和可燃气体信号出现异常时，控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，工作人员采取有效措施。
[0006]所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:供电模块及数据采集模块包括防爆电源、温湿度传感器以及可燃气传感器，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，温湿度传感器作用是采集矿井中的温湿度信号，其型号为DHTll，可燃气传感器作用是采集矿井中可燃性气体含量信号，其型号为MQ-2。
[0007]所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:数据传输模块包括用于通信的WiFi模块和CAN总线；CAN总线实现A/D模块与ARM的连接，实现数据传送;WiFi模块是基于IEEE802.1 In协议设计，实现ARM与监测终端的连接。
[0008]所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:数据处理模块包括ARM、A/D模块、监测终端、SDRAM和LCD; Α/D模块作用是将采集的矿井的温湿度信号和可燃性气体含量信号经16位AD模块进行模数转换，ARM是系统的微处理器，其选用了 ATMEL公司的AT91RM9200芯片；LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息；监测终端核心芯片选择S3C6410o
[0009]所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:报警电路模块的核心芯片为广州唯创公司WT588D语音芯片。
[0010]本实用新型首先将温湿度信号和可燃性气体含量信号分别通过温湿度传感器和可燃气传感器接收，经Α/D模块处理后通过CAN总线传送到ARM中，完成信号离散量化，ARM将传来的数据经WiFi模块连接到监测终端，由LCD显示进行实时监控，其中防爆电源给ARM和监测终端进行供电，SDRAM用于存储数据信息，当温湿度信号和可燃气体信号出现异常时，控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，工作人员采取有效措施。
[0011]本实用新型的优点是:本实用新型的电路简单可靠、数据传输可靠、操作简单、安全价值高、便于维护等许多优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结构框图
【具体实施方式】
[0013]结构框图如图1所示，基于ARM的矿井安全监测系统，供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块，其特征在于:数据采集模块中温湿度传感器
(I)和可燃气传感器(2)将采集的温湿度信号和可燃性气体含量信号送入Α/D模块(3)中，经Α/D模块⑶处理后通过CAN总线⑷传送到ARM(5)中，完成信号离散量化，ARM(5)将传来的数据经WiFi模块(7)连接到监测终端(8 )，由LCD (9)显示进行实时监控，其中防爆电源(6)给ARM(5)和监测终端(8)进行供电，SDRAM(1)用于存储数据信息，当温湿度信号和可燃气体信号出现异常时，控制报警电路模块(11)进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，工作人员采取有效措施。
[0014]原理如图1所示，此设计分为两部分，第一部分是信号采集及ARM处理，温湿度传感器和可燃气传感器采集温湿度信号和可燃性气体含量信号，经Α/D模块处理后传送至ARM，ARM将传来的数据WiFi模块连接到监测终端;第二部分是数据显示并报警处理，数据由LCD显示进行实时监控，SDRAM用于存储大量数据信息，当温湿度信号和可燃气体信号出现异常时，控制报警电路模块进行报警，工作人员采取有效措施。
【主权项】
1.基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于包括:供电模块及数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和报警电路模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源、温湿度传感器以及可燃气传感器，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，其中温湿度传感器作用是采集矿井中的温湿度信号，可燃气传感器作用是采集矿井中可燃性气体含量信号，将采集的信号传至控制电路模块中Α/D模块处理;数据传输模块包括用于通信的WiFi模块和CAN总线；数据处理模块包括ARM、Α/D模块、监测终端、SDRAM和LCD，A/D模块是16位AD模块，其与ARM处理芯片相连，ARM通过WiFi模块连接监测终端进行数据传输，SDRAM和IXD是与ARM连接的外围电路;报警电路模块为专门的语音电路，核心芯片为WT588D;当温湿度信号和可燃气体信号出现异常时，控制报警电路模块进行报警，使喇叭发出预先设置的尖锐报警声，工作人员采取有效措施。2.根据权利要求1所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:温湿度传感器作用是采集矿井中的温湿度信号，其型号为DHT11，可燃气传感器作用是采集矿井中可燃性气体含量信号，其型号为MQ-2。3.根据权利要求1所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:WiFi模块是基于IEEE802.1 In协议设计，实现ARM与监测终端的连接。4.根据权利要求1所述的基于ARM的矿井安全监测系统，其特征在于:数据处理模块中ARM是系统的微处理器，其型号为ATMEL公司的AT91RM9200芯片，监测终端核心芯片选择S3C6410o
【文档编号】E21F17/18GK205503188SQ201620348491
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】向彬彬, 李敬兆, 刘骏, 费钊, 高伟康, 任娄春
【申请人】安徽理工大学