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随着煤矿等其它散料连续运输行业的发展和需求,促使带式输送机逐渐向输送量大、输送距离长、效率高、速度快及高可靠性的方向发展。带式输送机在实际的运行中,时常会发生堆料、跑偏、打滑、撕裂等故障。针对这些问题,人们设计了拉绳、跑偏等保护开关来实现对这些故障的监测以及定位。通过对各种保护开关的监测与定位,可以实现故障报警、故障停机以及故障定位等保护措施,来保证带式输送机系统的安全运输。但是,当带式输送机在输送距离长,工作环境恶劣,不便于人工监测的情况下,故障发生处的位置的定位就会比较困难。目前国内监测与定位保护开关的方法是使用自带地址编码器的保护开关,通过RS485通讯的方式对保护开关进行监测与定位。但是在输送距离长、工作环境恶劣的情况下,结构复杂的保护开关比较容易发生故障,通讯的可靠性不高,这就给系统的安全带来了隐患,给管理和维修人员带来了不便。而国外相对先进的系统,价格昂贵性价比不高。针对这些问题,本文从一种可靠性高和耐用性强的保护开关着手,围绕着基于恒流源的保护开关监测与定位的装置,展开了对长距离输送机保护开关的监测与定位系统的研究,并完成了相应实验平台的软硬件设计。 本文首先介绍了基于恒流源的保护开关监测与定位系统的基本组成、功能及原理。给出了保护开关监测与定位的方法并列出了基本的公式,然后通过MATLAB仿真证明了在合适的保护开关参数情况下,所采用的保护开关监测与定位的方法是可行的。 以dsPIC30f4013处理器为核心,给出了保护开关监测与定位装置的硬件设计。包括时钟电路设计、复位电路设计、信号检测与数据采集和转换模块电路设计、驱动电路设计、按键接口电路设计、显示器接口设计、直流稳压电源电路设计、直流恒流源电路设计和RS485通讯接口电路设计。系统软件设计主要分为主程序和中断程序。主程序完成了初始化程序设计、按键处理程序设计、故障发生位置处的保护开关序号计算程序设计和串口数据传输程序设计,中断程给出了定时器中断服务程序以及A/D中断服务程序,并给出了相应的程序流程图。按照系统软硬件设计,搭建了试验平台,并通过实验证明了本文的保护开关与保护开关监测与定位方法可以完成对保护开关的监测与定位。