煤矿安全生产与监测设备

为便于进行参数的设置，集中器还具有人机接口。液晶显示采用清华蓬远公司内藏T6963C控制器的液晶模块，分辨率为128×64点阵，能显示汉字和图形，可当地通过键盘进行参数设置、远动控制操作等。实时刷新显示井下各采样点的数据及各设备开关状态，当井下瓦斯浓度、温度、负压、一氧化碳浓度等超标时，集中器面板上各对应报警LED进行闪烁报警、并显示出报警点所在位置，同时伴有语音报警。

集中器与采集终端之间通过低压电力线进行载波通信，可实时召唤、存储各采集终端下属设备当前状态字及数据．并讲行显示。用户可通过RS232串口、红外或RS485接口实现本地计算机与集中器的数据交换，也可通过计算机经集中器对各设备进行开、停控制。本方案中还增加了GSM/GPRS通信方式，当设备出现重大报警时，集中器自动将报警内容通过短消息的形式发给预定义好的手机，或者通过GPRS方式将各数据记录及报警记录上传到主管部门的计算机。这样做可以实现无人值守的要求。

4 软件设计

本方案所涉及到的软件设计包括三部分：运行于数据采集终端中的数据采集、报警、控制及通信程序；运行于数据集中器中的数据采集、通信、报警及人机接口程序；运行于PC机上的后台监控、数据库等程序。

数据采集终端中的程序采用C51语言编写，主要完成以下几个功能：①瓦斯、风速、一氧化碳及压力等各类传感器模拟量的采集及A/D转换，数据读取；②采用分址编码方式对单总线数字式温度传感器DSl8820的温度值读取；③设备的开停、风门、馈电等开关量的采集及对风、电、瓦斯等设备的闭锁控制；④数据计算及存储、报警判断、电源管理及系统自检；⑤与集中器间以电力线为介质通过载波通信进行数据交换；⑥通过本地串口可进行本地数据抄读及参数设置。

程序流程图见图4。

数据集中器中的程序也采用C5l语言编写，主要完成以下几个功能：①对每个班次的生产量进行计数、存储以及绞车运行状况的实时监测；②载波通信程序设计，设置定时中断，定时抄读所有终端所属设备的运行数据并存储，数据类型包括当前实时数据记录、日数据记录、月数据记录、报警记录及时间标识等，另外还具有设备参数设置程序等；③报警判断程序的设计；④键盘及液晶显示程序的设计，通过键盘可设置下属终端设备参数，包括瓦斯报警浓度、温度报警值、压力报警值、数据存储周期、班次交接时间等参数；⑤与计算机经本地串口进行串行通信。

程序流程图如图5所示。

PC机上的后台监控程序即图形界面用户应用程序，是通过Vistlal C++开发环境编写的，采用串行口中断的异步通信方式实现与无线MODEM通信；后台数据库程序采用Microsoft SQL Server 2000编写。

结 语

随着我国经济的飞速发展，对能源的需求越来越大，在加大生产量的同时决不能忽视安全生产、严格管理的重要性。相对较落后的安检设备已不再适应新形式的需要，也满足不了现代化的管理要求。本设计方案采用上述思路和结构，既避免了布线、维修带来的不便，又提高了管理的现代化水平，满足了用户对井下生产状况的实时监控和对险情及时发现和排除的要求，能有效杜绝多数矿难事故的发生，为中小型煤矿提供了一种新颖的监测方法和手段。