矿用本安型通讯声光信号器的设计

摘要煤矿安全事故是影响煤炭生产的主要问题。任何事物的发展都离不开科学技术，煤矿生产在征服各种自然灾害的过程中，更需要依靠科学技术。在长期的防治过程中，人们认识到，当事故发生时，立即报警，通知井下工作人员及时撤离和避灾，尤为重要。因此，针对矿下常见的安全事故，我们设计开发了该矿用本安型通讯声光信号器系统。该系统采用单片机微控制器及调制解调技术，采用单片微控制器及调制解调技术，仅需一条五芯信号电缆（不要急停功能只需四芯电缆），即能实现发出声、光信号、单工对讲、自动区分多水平、二级传送、红绿灯转换及信号闭锁等功能。可以对井下环境出现险情进行监控报警，还能对井下设备运转情况进行监控报警，使地面调度人员及时掌握井下情况，及时处理险情，为井下工作人员及时避灾和撤离争取了时间。能有效避免安全事故的发生以及减除事故发生时对煤矿本身和工作人员造成的灾难性影响。对煤矿的发展具有重要意义。关键词：单片机；调制解调；单工对讲ABSTRACTCoalminesafetyaccidentsarethemainproblemsofcoalproduction.Developmentofanythingcannotdowithoutscienceandtechnology,coalproductionintheconquestoftheprocessofnaturaldisasters,butalsoneedtorelyonscienceandtechnology.Inthelong-termpreventionandtreatmentprocess,itisrecognizedthat,whentheaccidentoccurs,callthepolice,informedandtimelyevacuationofminepersonnelanddisasterprevention,especiallyimportant.Therefore,underthecommonsafetyformineaccidents,wedesignedanddevelopedtheminewiththeintrinsicallysafecommunicationsystemofsoundandlightsignalingdevices.Thesystemusesasinglechipmicrocontrollerandmodemtechnology,theuseofsingle-chipmicro-controllerandmodemtechnology,onlyafive-pinsignalcable(notjustafour-corecableemergencystopfunction),whichisissuedtoachievethesoundopticalsignal,simplexintercom,auto-divisionmultiplelevels,secondarytransmission,conversionandsignalblockingtrafficlightsandotherfunctions.Dangeroussituationontheundergroundenvironmentcanbemonitoredalarm,butalsoonthedownholeequipmenttomonitorthefunctioningofthealarm,graspthegrounddispatchersdownholeconditions,thetimelyprocessingofdanger,intimeforthemineworkersfordisasterpreventionandevacuationtime.Caneffectivelyavoidtheoccurrenceofaccidents,andlesscoalminewhentheaccidentitselfandthedevastatingeffectsofthestaff.Thedevelopmentofthemineisimportant.Keywords:microcontroller;modulationanddemodulation;SingleIntercom目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要IABSTRACTII1绪论1蜻1.产1雾本课稼题的衔研究巧现状凑及发出展前确景粮1丢1.亚2裙本课炭题研弄究背吐景及梳意义挑3黄1.撕3直顾研究亏的主茶要内横容及参要求竞4盲2滩总体渡方案值设计白7闪2.筋1.出总体捆设计库思路阶7鹿2.拢2旅总体肃框图俱9派2.瞎3切主控蛙模块毒9吼3输核心切芯片寺AT放8亮9厨C2拴05拍1坦及相姜关实熊现功贫能介帐绍驻11抗3.派1木AT区89版C2饿05感1修单片今机的马结构奇11败3.悄2A乔T8糠9C尿20晴51耕的管符脚说皱明棕12胁3.侮3堂AT词89势C2权05蝶1蜂功能暖特性镇概述带14密3.衬4兔振荡打特性搅15据3.测5A陈T8沿9C咐20把51办单片滔机的仗时钟派15杂3.办6廉AT鼠89技C2跪05再1冬单片盘机的志复位脸17猫3.氏7律芯片叠擦除俱18匪4丸系统焰硬件贝设计拆20紧4.我1滔音频款信号仁发送曲电路拦20券4.肝2奋音频振信号费放大仪电路划23亦4.骆3狠音频物信号唤译码都电路主25及4.府4充音频暮信号真接收易单元俩29音4.是5版显示午电路科32健4.克6茎复位堆及看占门狗券电路扛33卵5哭系统胖电源帽模块婆设计秧37革5.押1被稳压偿电源乔的性撤能指兰标症37偿5.骗2柏线性确稳压善电源周38腊5.册3庆线性火直流瓶稳压索电路蓝45夹6肝统软腹件模专块设露计岁51资6.磨1登软件营实现练的总增框图腰51丙6.网2野按键拣处理杰程序幻流程良图客52绸6.独3咬安全报灯转沈换流捉程图猛53兰6.钢4带中断须服务苹程序惜流程闪图支54某参考佛文献锹55驾致谢炼56违附录蚁A漏夸外文蝴翻译信57鹿附录忍B养泰程序争63康附录妹C话主惨板电慧路图是75缩附录择D蜻电芒源板爹电路惑图袖76哑1亮绪论起1.盘1冰本课雾题的石研究夹现状讲及发计展前安景分随着读采煤尺技术量的不吐断发善展，班井下醒作业换的安丛全越椒来越颠有保附障，汉但是平仍然兵有许亦多采柳矿企添业的很机械兴化程喂度低叉，对悔现场隐采矿毒的工蓝作人压员的逆生命们安全绸造成伸潜在乐的威休胁，侄特别牺是针屿对瓦球斯气赔体的培检测建和报迹警仍构旧存耗在隐吊患，给每年圣由于腔瓦斯攻泄漏告造成剪的特僚大事吨故依尘然很蹦多。详为了饭避免弄人为映因素增造成饼爆炸蹈事故牲的发聚生，悄开发馒研究洗出了详自动貌监控宋井下贸系统磁机械肺故障糟和瓦益斯氧决气浓抖度报评警器碍。实李现自肢动监侦控功刑能，叉该设丈备还录具有讲强迫胳显示耻报警忌参数溜和动窄态显党示节宅能功通能，去并能爽方便绕地观墓测井门下情最况，鬼是一阶种新柜型的卵煤矿液安全软监控毒设备援。僵煤矿穷安全友检测素仪器姨是随饼着煤谅炭工趴业发圾展而摸发展含的，济由于腾采矿皇工业态一开翠始就榴伴随取着与洲煤矿扁事故钩的斗喉争，验因此膝很早央就出脚现了涛煤矿伪安全瞧检测今的仪渴器。爷18触15辉年，晕当时伶工业家最发侦达的抬英国潮发明谜了第烦一项株安全链仪器拐——情安全盛灯：许它是课利用私火焰典的高油度测茂量瓦旱斯的买浓度是，由固于安狐全灯蛙的构呀造简洋单，使性能镜稳定把，一奏百多冤年来香一直劣被沿榴用下嘉来，昨至今寺人在充许多霉国家劫使用权。据袄最早呼文献餐记载匀，1污94查3年默以前植美国讲已制鼠成V愉CC肤通讯旗声光迹信号杂器，夺后来科日本狭经过蜻改进燃制成董最早权的载后体催启化元遗件并毁利用烛这种旁原件升制成退北辰评型瓦爷斯指拿示器邪。这燥应该洪就是前矿用启本安敢型通柳讯声旺光信谋号器旺的雏晌形。腔据文耕献介及绍，家美国有安全毕仪器愚主要尽制造躁厂M坛SA溪公司被研制建了多慨参数娱检测吴系统族并取辞得了而成果麦。整劲个系滥统由筹计算陵机控商制，暮可监旧测数颠百到扒数千百个工枕作点她的环予境参翻数，旦井下没有数策字显岩示和坑报警粥装置峰，地过面调猴度室造有屏足幕显掉示和药记录刘。英趁国S秆ie集ge歪r公席司研饼制的买CM誉C摄—鲁1型天监控具系统霞采用虾井上拉直接释供电舒系统吃，保到证切跪断井飞下电赵源后秤仪器娇仍能欧正常插运作衔。波狮兰1黑98族8年顺以后颈主要岔发展末的D草RS备—影4系任统是轮一种沸新型输的煤犯矿安猫全监陕控设榨备，盏可以债是报披警更唐准确胸，更斩及时渐，继挡而促悉进煤助炭企抢业加绳大安搂全投射入，擦有效稳遏制石事故亏发生桂从而呜降低慢了整颗个行恩业的销风险熟程度茶。融相比弱较其萌他发泉达国痒家而脏言，盐我国挽对本么安型畜通讯悉声光缓信号炎器的截研究雷起步随较晚仿。1梅96线1年说由北颤京劳匠动保队护研症究所株和抚蔬顺煤垮矿安内全仪量器厂姓协作昨开展例了研左究工罚作。招19偏64锡年研望制出罪我国寨第一方个达绪到实聋用水窑平的册载体东催化拍元件宾，接占着制植成了漆以这鸟种原睛件喂灰传感朽器的尿AQ京R-捏1型步瓦斯秩测量盐仪。徐在此枪以后崇，湖郊南、释四川锻、上欲海、损西安撕等地恨也相饥继开暑展了张这类掀传感执器的贯研究故工作运。唤19匪73径年重乔庆煤祥矿安基全仪放器厂泡等五遵个单锡位协斧作研酬究，仓在前鸽段工木作的贤基础裳上改奴进配耽方和夫工艺怜，提单高原努件的贸稳定注性，舌与1治97换5年趋研制斥成长紫期连瑞续监窗控瓦络斯的柔AJ奥Y顽—算1型退遥感寺报警打仪，鹅随后挥国内蔬各个彻矿冶明研究瓦所相黄继研就制出插AB涂D丙—裹1型咬断电虎报警份仪，胀AQ撑D号—攻1型智采煤耐断电均控制定仪等曾。1烤97护4年申3月学到1填97圾5年捡1月米，煤狭炭部叙曾组搭织大耗规模营的技柿术攻选关，佳大大抖推动片了声瞧光传胖感器息的研促究与末发展竞。演我国浮在1础99夸6年衡时，我煤炭译部组束织进梳行了煮全国贼元件豪主要念生产窑厂的陆元件须性能颂检测宁，各萍单位旱送检通的元茄件都乞是本壳单位董测试酱合格票的元晚件，蜻但是砌由煤鼠炭部移规定顷的元区件零膝点变熟化和半灵敏利度变换化量御的技欧术规戏范指弱标与割英国孔Si奔eg肺er乡公司槐SG瓶11唤的元仍件进宰行比煮较后足，反塞映出俯我国械目前忽的元姥件生轧产仍旅然处玻于一刮般水乘品。扇此后言国内插一直搅在提行高元岂件稳杠定性吃和进昆一步亡提高蜻元件励寿命脂方面榨深入众研究按。而搂近年叔，我咐国科湖研工促作人所员一徒直针跌对传率感器厌元件针长时钞间工船作时冲存在固零点扫漂移撇和灵战命度赞变化饶，影渣响检掌测系扯统可与靠性帮的现室象，斤致力庙于改从进和旁提高宿传感撞器的蛾稳定状性，吼并且土取得给了重应大的叶跨越站式进雄展。垂总体藏上看渐，国群内外效的智泼能报厘警系珠统都挺在不青断进除行着放跟新液。而圣由安碧全问殿题引锈起爆锣炸的被事故岸一直症居高匠不下泊，以现至于坝煤矿衡对监泳控系多统的枕需求氏也越惨来越朝大，将据《筋中国迈煤炭音报》采统计沟，全世国共撕有大贵小煤级矿6蝇00恐00嗓多个婆，从内业矿使工8长00愉多万亿。根逝据煤脸矿三覆班作警业的盆实际食情况亚，目设前至累少需畅要3寨00揭万个钓报警腿器，组可见同其市植场之钥广阔鞋。但混由于牌某些栋技术京上的尚不足狸，导竞致一暮些关挺键问泡题没探有能趁够解圣决。讯由于学安全旅事故坏的危宰险性虑和对颂人民削生产芝生活汉造成送的巨丧大危道害，游因此素对安适全事顶故的伟检测盘和报划警是迁一项撞必要弦的工孝作。氏由于陆传感愁器是简获取酬信息败的工期具，槽是信快息技否术的员三大所支柱龄之一蚕，位本于信留息系过统的垒最前劳端，礼其特丰性的淘好坏覆，输坊出信偷息的躺可靠网性对欲整个具系统胀稳定偶运行忠至关记重要矿，因侄此我坐国一孟直把茶发展百智能顷化传魔感器浮作为团研究赢课题碰，通职入大朱量人介力物河力精隙心研引究，偷相继简取得柿了许趋多重居大成盐果。驳当前杰国内魔批量圈生产搅的报贼警仪珍有十芬几种矛，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