26

图4-2 A/D转换中断服务程序流程图 27

图4-3 数据接收子程序流程图

28

图4-4 下位机数据发送流程图 29

图4-5 D/A转换子程序流程图

30

图4-6 开关量输出子程序流程图 31

图5-1 串口配置程序框图 32

图5-2 数据写入程序框图 33

图5-3 数据读取程序框图 33

图5-4 CO2数据处理子程序框图

34

图5-5 CO2数据处理子程序图标 34

图5-6 所需频率计算程序框图

36

图5-7 CH4浓度声光报警程序框图

37

图5-8 煤矿安全监控系统显示界面

38

图1 硬件总体电路1 40

图2 硬件总体电路2 41

图3 数据记录文件路径设置界面 48

图4 系统参数设置界面 48

图5 串口配置界面 49

图6 上位机软件仿真运行结果图 51

表清单

表序号 表名称 页码

表5-1 环境参数实测值与A/D转换数字量对应关系 34

变量注释表

I 传感器输出的电流信号，单位mA

C1 传感器检测的CO2浓度，单位%

C2 传感器检测的O2浓度，单位%

C3 传感器检测的CH4浓度，单位%

T 传感器检测的温度，单位℃

H 传感器检测的湿度，单位%RH

WS 传感器检测风速，单位m/s

Q 传感器检测风量，单位m3/s

C4 传感器检测CO浓度，单位ppm

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

中国作为煤炭生产大国，煤储量约占全球煤炭总储量的11.6%[1]。煤炭被誉为“工业的粮食”，对工业以及经济的发展起着至关重要的作用，因此在现阶段以及今后的发展中，煤炭仍是主要能源。

随着对煤炭开采量地增加和经济技术地发展，我国在煤矿安全监控领域的技术水平得以提升，建成了许多具有先进安全生产及管理技术的大型煤炭企业，但与发达国家相比，总体技术还为中下等水平。据统计，2015年全国煤矿发生的事故已多达200多起，煤矿事故的频发，使其生产安全问题得到社会和政府的高度重视。