一种井下瓦斯压力监测系统设计

当前煤矿一般采用人工读取压力表数值的方法测试煤层原始瓦斯压力值,这种方法费时费力且读数误差很大。为了解决这些问题,将存储测试理论和无线传感网络技术应用于矿井瓦斯压力测试领域,提出了一种煤层原始瓦斯压力监测系统。在FPGA控制下,井下终端节点采集瓦斯压力数据后先存入NAND Flash中作为备份,然后经路由节点上传至井上瓦斯压力监测平台并实时显示。试验结果表明,系统无需人工干预即可实现对煤层瓦斯压力的多测点全自动实时监测,测量误差小于1%,上位机监测界面可实时显示16个节点的压力变化曲线和6个节点的压力值,对矿井瓦斯压力监测具有重要的实用和推广意义。

嵌入式发动机活塞温度测试系统设计

针对发动机活塞温度缺乏有效的测试手段,设计了一种嵌入式活塞温度测试系统;选用K型热电偶作为温度传感器,利用AD590配合2.5V基准电压源输出补偿电势对热电偶冷端温度进行了补偿,通过调节AD8495设定点电压在预设温度下输出上升沿实现了可调触发温度功能;系统在PIC单片机控制下通过内置模数转换器(ADC)采集活塞顶部3个测点的温度数据后,通过CC2530将测试结果发送至上位机接收平台;测试前在高温箱内对系统进行了标定,将实测值与标定值进行了对比并在发动机台架上进行了试验;实测结果表明:系统测量误差为±1℃,在130℃的高温环境下仍能正常工作,具有良好的稳定性和可靠性。

基于WSN的煤层瓦斯压力监测系统设计

针对目前煤层瓦斯压力监测缺乏快捷、有效的测试方法的问题,文中设计一种基于无线传感网络的煤层瓦斯压力监测系统。系统硬件选用低功耗PIC24系列单片机和CC2531无线通信模块搭建井下煤层无线传感采集网络,通过以太网模块实现与井上上位机通信。软件部分利用桥路激励电压作为温度函数,建立MAX1452芯片内4个DAC的补偿电压系数方程并解算出补偿系数后,将其写入DAC中,以实现压力传感器的远端温度补偿并降低测量误差;在系统单片机运行过程中加入自动休眠、定时采集、间歇上电等程序来降低系统的功耗。实验结果表明,所设计系统无需人工干预即可实现对煤层瓦斯压力多测点的全自动实时监测,节点间有效通信距离大于100 m,测量误差小于1%,对煤层瓦斯压力监测具有重要的实用意义。