【摘 要】
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煤炭是我国最重要的能源之一,对我们的生活、工业生产都有巨大的影响。虽然我国煤炭资源很丰富,但煤层中却吸附着大量的瓦斯,并且大部分具有较高吸附力,所以大多数煤层都属于
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煤炭是我国最重要的能源之一,对我们的生活、工业生产都有巨大的影响。虽然我国煤炭资源很丰富,但煤层中却吸附着大量的瓦斯,并且大部分具有较高吸附力,所以大多数煤层都属于极难抽放瓦斯煤层,使得开采工作进行的非常困难。近几年煤矿事故频繁发生,而且在不断发生的煤矿事故中,又属瓦斯危害最为严重,所以设计一种性能更优良、安全性更高的瓦斯抽放监控装置是势在必行的。大量实验表明,当给煤层外加一个电磁场时,煤层对瓦斯的吸附性能会发生改变,使得瓦斯的抽放速率也会发生相应变化。本课题针对这一原理设计了电磁激励瓦斯抽放监控系统,系统中设计了一个可调频的电磁波发生器,它给煤层发射不同频率的电磁波,当不断调节电磁波的频率,瓦斯浓度也会发生改变,系统使用DSP进行数据采集、分析,建立电磁波与瓦斯的关系模型,通过调节电磁波频率,从而改变瓦斯的抽放速率。监控系统硬件设计方面,采用DSP+MCU的双核结构,同时给出了详细的电路设计；在底层网络通信上采用以太网通信；在人机交互上,以AT89C51单片机实现人机接口功能,采用LCD液晶显示,方便操作；在数据采集部分,使用集成的传感器芯片和高转换精度的AD7865转换芯片。软件设计方面,详细介绍了DSP的开发流程以及数据采集、LCD显示、键盘输入和以太网通信等模块的工作流程。本文实现的监控系统不仅具有检测、控制、报警等常规功能,而且具有以下特点：一、引进了电磁激励瓦斯抽放的概念,对煤层瓦斯抽放有了新的认识；二、采用DSP+MCU双核处理器,提高了监控系统的处理速度和处理能力,；三、使用了以太网通信模块,使系统通信更可靠。图[39]表[1]参[48]
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