基于arm的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】礦井環(huán)境復(fù)雜并且惡劣，礦井里的溫濕度和可燃氣體含量超標(biāo)都會引起礦井事故的發(fā)生，為有效地監(jiān)測到誘發(fā)礦井災(zāi)害發(fā)生的安全隱患并及時做出安全處理；本實用新型公開了一種基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，采用ARM作為微處理器，其裝置是建立在嵌入式處理器上、人機交互界面、支持遠程控制、并且具備系統(tǒng)升級能力，實時監(jiān)測礦井溫濕度以及可燃性氣體情況，最大程度上減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。
【專利說明】
基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及煤礦安全和智能高效技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]礦難的不斷發(fā)生讓我們時刻對煤礦的安全生產(chǎn)敲著警鐘，國家對煤礦的安全開采也十分重視，礦井環(huán)境復(fù)雜并且惡劣，為避免礦井事故的發(fā)生，礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)需要能持之有效地監(jiān)測到誘發(fā)礦井災(zāi)害發(fā)生的安全隱患并及時做出安全處理，減少礦井事故發(fā)生、人員傷亡和財產(chǎn)損失。
[0003]本實用新型公開了一種更加精確、可靠、智能的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，采用ARM作為微處理器，其裝置是建立在嵌入式處理器上、人機交互界面、支持遠程控制、并且具備系統(tǒng)升級能力，系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、抗干擾性強、穩(wěn)定性高等特點，實時監(jiān)測礦井溫濕度以及可燃性氣體情況，最大程度上減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的是提供具體是一種基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，已解決現(xiàn)有技術(shù)上的高精度和穩(wěn)定性問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報警電路模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括防爆電源、溫濕度傳感器以及可燃氣傳感器，供電模塊主要是防爆電源給芯片供電，其中溫濕度傳感器作用是采集礦井中的溫濕度信號，可燃氣傳感器作用是采集礦井中可燃性氣體含量信號，將采集的信號傳至數(shù)據(jù)處理模塊中A/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于通信的WiFi模塊和CAN總線;數(shù)據(jù)處理模塊包括ARM、A/D模塊、監(jiān)測終端、SDRAM和LCD，A/D模塊是16位AD模塊，其與ARM處理芯片相連，ARM通過WiFi模塊連接監(jiān)測終端進行數(shù)據(jù)傳輸，SDRAM和LCD是與ARM連接的外圍電路;報警電路模塊為專門的語音電路，核心芯片為WT588D;當(dāng)相應(yīng)數(shù)據(jù)經(jīng)傳感器采集送入ARM分析處理，通過WiFi模塊連接到監(jiān)測終端，由LCD顯示進行實時監(jiān)控，當(dāng)溫濕度信號和可燃氣體信號出現(xiàn)異常時，控制報警電路模塊進行報警，使喇叭發(fā)出預(yù)先設(shè)置的尖銳報警聲，工作人員采取有效措施。
[0006]所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括防爆電源、溫濕度傳感器以及可燃氣傳感器，供電模塊主要是防爆電源給芯片供電，溫濕度傳感器作用是采集礦井中的溫濕度信號，其型號為DHTll，可燃氣傳感器作用是采集礦井中可燃性氣體含量信號，其型號為MQ-2。
[0007]所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于通信的WiFi模塊和CAN總線；CAN總線實現(xiàn)A/D模塊與ARM的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送;WiFi模塊是基于IEEE802.1 In協(xié)議設(shè)計，實現(xiàn)ARM與監(jiān)測終端的連接。
[0008]所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊包括ARM、A/D模塊、監(jiān)測終端、SDRAM和LCD; Α/D模塊作用是將采集的礦井的溫濕度信號和可燃性氣體含量信號經(jīng)16位AD模塊進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，ARM是系統(tǒng)的微處理器，其選用了 ATMEL公司的AT91RM9200芯片；LCD和SDRAM用于顯示存儲大量數(shù)據(jù)信息；監(jiān)測終端核心芯片選擇S3C6410o
[0009]所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:報警電路模塊的核心芯片為廣州唯創(chuàng)公司W(wǎng)T588D語音芯片。
[0010]本實用新型首先將溫濕度信號和可燃性氣體含量信號分別通過溫濕度傳感器和可燃氣傳感器接收，經(jīng)Α/D模塊處理后通過CAN總線傳送到ARM中，完成信號離散量化，ARM將傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)WiFi模塊連接到監(jiān)測終端，由LCD顯示進行實時監(jiān)控，其中防爆電源給ARM和監(jiān)測終端進行供電，SDRAM用于存儲數(shù)據(jù)信息，當(dāng)溫濕度信號和可燃氣體信號出現(xiàn)異常時，控制報警電路模塊進行報警，使喇叭發(fā)出預(yù)先設(shè)置的尖銳報警聲，工作人員采取有效措施。
[0011]本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型的電路簡單可靠、數(shù)據(jù)傳輸可靠、操作簡單、安全價值高、便于維護等許多優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖
【具體實施方式】
[0013]結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報警電路模塊，其特征在于:數(shù)據(jù)采集模塊中溫濕度傳感器
(I)和可燃氣傳感器(2)將采集的溫濕度信號和可燃性氣體含量信號送入Α/D模塊(3)中，經(jīng)Α/D模塊⑶處理后通過CAN總線⑷傳送到ARM(5)中，完成信號離散量化，ARM(5)將傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)WiFi模塊(7)連接到監(jiān)測終端(8 )，由LCD (9)顯示進行實時監(jiān)控，其中防爆電源(6)給ARM(5)和監(jiān)測終端(8)進行供電，SDRAM(1)用于存儲數(shù)據(jù)信息，當(dāng)溫濕度信號和可燃氣體信號出現(xiàn)異常時，控制報警電路模塊(11)進行報警，使喇叭發(fā)出預(yù)先設(shè)置的尖銳報警聲，工作人員采取有效措施。
[0014]原理如圖1所示，此設(shè)計分為兩部分，第一部分是信號采集及ARM處理，溫濕度傳感器和可燃氣傳感器采集溫濕度信號和可燃性氣體含量信號，經(jīng)Α/D模塊處理后傳送至ARM，ARM將傳來的數(shù)據(jù)WiFi模塊連接到監(jiān)測終端;第二部分是數(shù)據(jù)顯示并報警處理，數(shù)據(jù)由LCD顯示進行實時監(jiān)控，SDRAM用于存儲大量數(shù)據(jù)信息，當(dāng)溫濕度信號和可燃氣體信號出現(xiàn)異常時，控制報警電路模塊進行報警，工作人員采取有效措施。
【主權(quán)項】
1.基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括:供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和報警電路模塊;供電模塊及數(shù)據(jù)采集模塊包括防爆電源、溫濕度傳感器以及可燃氣傳感器，供電模塊主要是防爆電源給芯片供電，其中溫濕度傳感器作用是采集礦井中的溫濕度信號，可燃氣傳感器作用是采集礦井中可燃性氣體含量信號，將采集的信號傳至控制電路模塊中Α/D模塊處理;數(shù)據(jù)傳輸模塊包括用于通信的WiFi模塊和CAN總線；數(shù)據(jù)處理模塊包括ARM、Α/D模塊、監(jiān)測終端、SDRAM和LCD，A/D模塊是16位AD模塊，其與ARM處理芯片相連，ARM通過WiFi模塊連接監(jiān)測終端進行數(shù)據(jù)傳輸，SDRAM和IXD是與ARM連接的外圍電路;報警電路模塊為專門的語音電路，核心芯片為WT588D;當(dāng)溫濕度信號和可燃氣體信號出現(xiàn)異常時，控制報警電路模塊進行報警，使喇叭發(fā)出預(yù)先設(shè)置的尖銳報警聲，工作人員采取有效措施。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:溫濕度傳感器作用是采集礦井中的溫濕度信號，其型號為DHT11，可燃氣傳感器作用是采集礦井中可燃性氣體含量信號，其型號為MQ-2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:WiFi模塊是基于IEEE802.1 In協(xié)議設(shè)計，實現(xiàn)ARM與監(jiān)測終端的連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM的礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)據(jù)處理模塊中ARM是系統(tǒng)的微處理器，其型號為ATMEL公司的AT91RM9200芯片，監(jiān)測終端核心芯片選擇S3C6410o
【文檔編號】E21F17/18GK205503188SQ201620348491
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】向彬彬, 李敬兆, 劉駿, 費釗, 高偉康, 任婁春
【申請人】安徽理工大學(xué)