基于dsp的煤与瓦斯突出监测系统的制作方法
【专利摘要】随着煤矿采掘深度的不断增加和开采规模的不断扩大，煤与瓦斯突出问题日趋严重，煤与瓦斯突出是煤矿生产的重大自然灾害之一；本实用新型公开了一种基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，采用TMS320LF28335 DSP芯片作为微处理器，采用非接触式测量方式，能够不间断地监测突出，及时预防事故发生，具有十分重要的社会效益和经济效益。
【专利说明】
基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统
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DSP的煤与瓦斯突出监测系统。
技术背景
[0002]近年来，随着煤矿采掘深度的不断增加和开采规模的不断扩大，煤与瓦斯突出问题日趋严重，煤与瓦斯突出是煤矿生产的重大自然灾害之一，会造成煤矿生产中断、人员伤亡巨大损失，严重制约着矿井产量和经济效益的提高，因此，对煤与瓦斯突出的监测技术一直是煤与瓦斯突出防治的重点。
[0003]本实用新型公开了一种更加精确、可靠、智能的一种基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，采用TMS320LF28335DSP芯片作为微处理器，TMS320LF28335DSP控制器具有循环周期短、处理速度快、模块化编程、可供选择的CPU和I/O模块等特点，系统采用非接触式测量方式，在使用时不占用生产时间，同时不需要钻孔施工，且能够不间断地监测突出，能够及时预防事故发生，具有十分重要的社会效益和经济效益。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是提供具体是一种基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，已解决现有技术上的精确性和智能性问题。
[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DSP的煤与瓦斯突出监测系统，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模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源和天线，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，其中天线作用是采集微弱的电磁辐射信号，将数据信号传至数据处理模块中滤波放大电路进行信号的放大和滤波作用再经A/D模块处理;数据传输模块包括用于串口通信的CAN总线和RS485总线;数据处理模块包括DSP、滤波放大电路、A/D模块、IXD、SDRAM、上位机以及键盘，滤波放大电路对电磁辐射信号进行放大和滤波处理，其与4/1)模块连接4/1)模块是16位AD模块，其与DSP处理芯片相连，DSP与上位机之间连接传输数据，上位机是对DSP传来数据进行分析处理，SDRAM和LCD是与DSP连接的外围电路，键盘与上位机连接，进行操作程序的输入;报警模块包括语音报警电路；当相应数据经天线采集处理后送入DSP分析处理，通过RS485总线连接到上位机，由LCD显示进行实时监测，当电磁辐射信号出现异常时，煤与瓦斯含量超标，控制报警模块进行报警，工作人员通过键盘操作对矿井煤与瓦斯含量进行快速有效处理，使井下煤与瓦斯含量安全稳定。
[0006]所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:供电模块及数据采集模块包括防爆电源和天线，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，天线作用是采集微弱的电磁辐射信号，其型号为XF807-YQTD-KT217-T。
[0007]所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:数据传输模块包括用于串口通信的CAN总线和RS485总线；CAN总线实现A/D模块与DSP之间的连接，完成数据向DSP输入;RS485总线连接器为DB-25，实现DSP与上位机的连接。
[0008]所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:数据处理模块包括DSP、滤波放大电路、A/D模块、LCD、SDRAM、上位机以及键盘;滤波放大电路作用是对电磁辐射信号进行放大和滤波处理，A/D模块作用是将处理后的电磁辐射信号数据经16位AD模块进行模数转换，DSP是系统的微处理器，其是采用选择TMS320LF28335系列的DSP;LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息;上位机用于数据分析处理;键盘用于处理程序的输入。
[0009]所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:报警模块包括语音报警电路；当电磁辐射信号出现异常时，煤与瓦斯含量超标，控制语音报警电路进行报警，其核心芯片为广州美芯电子科技公司MXG80语音芯片。
[0010]本实用新型首先通过天线来采集矿井微弱的电磁辐射信号，数据信号先经滤波放大电路进行信号的放大和滤波作用，再由A/D模块处理后通过CAN总线传送到DSP中，完成信号离散量化，DSP将传来的数据经RS485总线送入上位机进行分析处理，其中防爆电源给DSP进行供电，LCD和SDRAM用于显示存储大量数据信息，相应的电磁辐射信号采集处理后送入DSP分析处理，通过RS485总线连接到上位机，由LCD显示进行实时监测，当电磁辐射信号出现异常时，煤与瓦斯含量超标，控制报警模块进行报警，工作人员通过键盘操作对矿井煤与瓦斯含量进行快速有效处理，使井下煤与瓦斯含量安全稳定。
[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DSP的煤与瓦斯突出监测系统，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模块，其特征在于:数据采集模块中天线(I)对矿井微弱的电磁辐射信号进行采集，将采集数据信号先经滤波放大电路(2)进行信号的放大和滤波作用，再由A/D模块(3)处理后通过CAN总线(4)传送到DSP(5)中，完成信号离散量化，DSP(5)将传来的数据经RS485总线(7)送入上位机(8)进行分析处理，其中防爆电源(6)给DSP(5)进行供电，LCD(1)和SDRAM(Il)用于显示存储大量数据信息，相应的电磁辐射信号采集处理后送入DSP(5)分析处理，通过RS485总线(7)连接到上位机(8)，由LCD(1)显示进行实时监测，当电磁辐射信号出现异常时，煤与瓦斯含量超标，控制报警模块(12)进行报警，工作人员通过键盘(9)操作对矿井煤与瓦斯含量进行快速有效处理，使井下煤与瓦斯含M安全稳定。
[0014]原理如图1所示，此设计分为两部分，第一部分是电磁辐射信号采集及处理，天线对矿井微弱的电磁辐射信号进行采集，数据信号经滤波放大电路和A/D模块处理后传送至DSP中，DSP将传来的数据送入上位机进行分析处理;第二部分是煤与瓦斯监测，相应的电磁辐射信号采集处理后送入DSP分析处理，通过RS485总线连接到上位机，由IXD显示进行实时监测，当电磁辐射信号出现异常时，煤与瓦斯含量超标，控制报警模块进行报警，对矿井煤与瓦斯含量进行快速有效处理，使井下煤与瓦斯含量安全稳定。
【主权项】
1.基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，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模块;供电模块及数据采集模块包括防爆电源和天线，供电模块主要是防爆电源给芯片供电，其中天线作用是采集微弱的电磁辐射信号，将数据信号传至数据处理模块中滤波放大电路进行信号的放大和滤波作用再经A/D模块处理;数据传输模块包括用于串口通信的CAN总线和RS485总线；数据处理模块包括DSP、滤波放大电路、A/D模块、LCD、SDRAM、上位机以及键盘，滤波放大电路对电磁辐射信号进行放大和滤波处理，其与A/D模块连接，A/D模块是16位AD模块，其与DSP处理芯片相连，DSP与上位机之间连接传输数据，上位机是对DSP传来数据进行分析处理，SDRAM和LCD是与DSP连接的外围电路，键盘与上位机连接，进行操作程序的输入;报警模块包括语音报警电路；当相应数据经天线采集处理后送入DSP分析处理，通过RS485总线连接到上位机，由LCD显示进行实时监测，当电磁辐射信号出现异常时，煤与瓦斯含量超标，控制报警模块进行报警，工作人员通过键盘操作对矿井煤与瓦斯含量进行快速有效处理，使井下煤与瓦斯含量安全稳定。2.根据权利要求1所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:天线型号为XF807-YQTD-KT217-T。3.根据权利要求1所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:数据处理模块中DSP是系统的微处理器，其选用TMS320LF28335系列的DSP。4.根据权利要求1所述的基于DSP的煤与瓦斯突出监测系统，其特征在于:报警模块中具有语音报警电路，其语音芯片型号为MXG80。
【文档编号】G06F13/42GK205644946SQ201620423063
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】徐牧, 曹珍贯, 刘骏, 聂然, 王跃豪, 张志强, 徐明伟
【申请人】安徽理工大学