智能瓦斯安全巡检系统的设计与实现

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1、科j技I论l坛科智能瓦斯安全巡检系统的设计与实现薛青(武警工程学院，陕西西安710086)摘要：结合当前瓦斯检测现状的不足，设计了一种新型的智能瓦斯安全巡检系统，包括安全智能巡栓仪、射频卡和上位机处理软件。通过串行通信实现了上下位机的数据交互，完成数据的智能处理；从而实现了射频卡的注册、巡检路线的确定和更新；巡检计划的下发、上传数据以及输出报表。关键词：安全巡检；串行通信；数据交互；智能处理引言iudge_uart函数判断所发命令内容，实现添加人员煤矿井下工作条件恶劣，采用纸笔作为数据信息、添加地址信息、上传抄表数

2、据等。记录介质很容易造成污损，有许多不便。如果记录读卡部分读取中利用Read_Tag_Inventory函记录的缺失，影响数数，来实现防冲撞算法获取标签ID。按预定在数据据收集的完整性。目前对巡检^员的管理监督都输入时采用iudge函数实现先人员后地址，先判断是沿用传统的“人管人”的模式，实际操作中易受后显示的过程。在读取卡信息时如第一次扫描非到人为因素的影响，巡检工作中不可避免地会出人员卡循环查询持续显示请读卡界面，正确读卡现监管的空白和漏洞，存在巡检员空班、漏检现象后转^地址卡部分，当都确认无误后进入下一环日。

3、为解决这些问题，本文提出了一种新型的智能节目0瓦斯安全巡检系统，本系统采用先进技术，实现煤13键盘十矿瓦斯巡检的自动化、规范化、标准化，改变传统键盘控制器8279对键盘的各个按键进行管的煤矿瓦斯检查模式。理和控制，从而减轻了处理器的负担。其完成的主图1硬件设计框架图l智能巡检仪的设计要工作是：接收按键信息，把数据传给CPU。智能巡检仪作为地下瓦斯检测的智能终端，1．4时钟芯片电路的设计登录幕女是整个系统的最直接、最底层的设备，其性能的好时钟器件选择DALLAS公司生产的DS1302参数设置坏直接关系到整个系统的品质

4、。为此在现有煤矿串行时钟作为系统时间基准。可通过串口设定的已基本配备传统瓦斯检测仪器的基础上，本文专相应通讯协议校准。该器件具有高性能、低功耗的门设计了人工输入瓦斯数据的手持单元。为了满特点，内置—个实时时钟／日历和31个字节静态足人工输入的基本要求，手持单元主要由控制芯RAM。片及其外围芯片电路、LCD显示、键盘输入、射频l_5串行通信接口的设计IJ线ll警耋II地读卡和时钟芯片电路等组成。硬件部分设计的框在本系统中，PC主机与智能巡检仪采用架图如图1所示。RS一232标准总线连接，该总线的最大传输速率为1．1控

5、制芯片20MB／S，最大传输距离为15m，PC主机位于控制智能巡检仪以低功耗控制芯片ATMeg~2L室，智能终端小巧灵活，携带方便，且二者传输速计下I-作为微处理器及其外围芯片组成，是本系统功能率要求不高，故该标准足以满足要求。=I乞发信嫡计数实现的核心。ATmega32L是—款高性能、低功耗的2上位机_处理软件的设计{I；茏据8位AVR嵌人式高速单片机，在电池供电的低功巡检系统中上位机数据处理是整个系统的灵数据处理耗应用中具有独特的优势。其工作电压在魂。巡检路线确定、巡检计划的更改以及各种识别2．7—5．5V，正

6、常工作时的功耗正常模式为1．1mA。卡的注册和更改都是由上位机通过程序实现的。iE班日ATmega32L具有非常高的集成度，通常在单个芯通过串口实现上下位机通信，完成数据的交互：实录报报管片上集成有8路10位ADC、比较器、多个定时现接收数据，下发计划，人员、班次以及地点的管表表理器、两个可编程的串行USART、具有独立片内振理；并对数据进行分析，根据不同需要实现不同时荡器的可编程看门狗定时器、片内RC振荡器、大间段的报表管理。图2管理系统模块示意图量的I／O端口及大容量的片内存储器，一般都可以上位机利用Visua

7、lBasic作为开发工具，Ac—卡信息，确定巡检地，然后按照巡检计划逐项输满足大多数的应用需要。在低功耗应用中设计程cess作为后台数据库，主要实现如下功能：入检查结果。采用巡检仪记录瓦检数据并可直接序时，采用了以下方法：CPU在初始化完成后，处a实现RF卡的注册，包括人员识别卡和地址传输到计算机自动生成各种报表。于低功耗工作模式，在有外部事件发生时唤醒进识别卡等；总之，根据煤矿安全巡检现状的不足，设计的入中断服务程序，完成后重新进入低功耗模式，照h实现巡检路线的确定和更新；智能瓦斯安全巡检系统，充分利用了煤矿现有

8、资此循环往复，可以最大限度地降低功耗。c-堪过串行通信实现巡检计划的下发(可以更源，实现了煤矿安全检查的智能化，杜绝了脱岗、1_2射频读卡改)和上传数据。空班和漏检现象的发生，有效监督矿井安全检查本着安全的原则，选用Mifarel$50作为人d．对接收到的数据进行处理，主要包括分析、人员的工作，并使管理者能够及时、准确地了解一员卡、班次卡和地址卡，读卡采用非