摘要煤炭是我国的主要能源之一，伴随着我国经济的高速发展，对煤炭的需求也越来 越大。同时，在煤炭开采过程中的安全问题也日趋严重，而瓦斯灾害依旧是煤矿安全 生产过程中的重要防治对象。监测瓦斯气体浓度是预防瓦斯灾害的一种重要手段，本 文分析了国内外当前研究现状及面临的主要问题，并提出了一整套有效的监测瓦斯气 体浓度的系统设计方案。该系统使用主从机的信息传输模式并使用专用的瓦斯浓度检 测传感器 MQ-4 进行监测，同时使用 A/D 转换芯片将检测结果的模拟信号转换为数字 量，再由单片机对相应数据进行处理并将处理结果通过现场总线及相关的通信协议发 送给集中机进行显示和报警判断。整个系统完成了基本的信息采集、信息处理、信息 传输、信息输出等工作，同时具有对多个瓦斯监测点进行瓦斯浓度的显示和报警等功 能。根据实验结果证明该系统具有设计成本低、监测稳定、简单高效、扩展监测点方 便等优点。83940

毕业论文关键词：煤矿瓦斯；监测系统；预警

Abstract Coal is one of the main energy in our country, with the development of economy, the demanded quantity of coal is also growing。 However, at the same time, the security in the coal mining process is becoming increasingly serious, and the gas disaster is still primary cause of that。 Gas concentration monitoring is one of important means of preventing the disaster。 This paper put forward a set of effective monitoring system design, after the analysis of the main problems in the domestic and overseas。 The system uses the gas detection sensor(MQ-4) as well as the master-slave mode to detect and transmit。 At the same time, we use the A/D converter to convert analog signals to digital, then, the MCU can process the results and send to the host for display and alarm, by field bus or associated。 The entire system has completed the information collection, processing and transmission, etc。, as well as the function of displaying and alarm。 Our experimental results indicate that the system takes great advantages in power, stability, efficiency and extensible。

Keywords: coal mine gas; monitoring system; forewarn。

目录

第一章 绪论 1

1。1 研究背景 1

1。2 煤矿瓦斯安全监测系统的国内外发展现状 2

1。2。1 煤矿瓦斯安全监测系统的国内发展现状 2

1。2。2 煤矿瓦斯安全监测系统的全球发展现状 3

1。2。3 国内煤矿瓦斯监测系统目前存在的主要问题 3

1。3 主要研究内容 4

第二章 煤矿瓦斯监测系统硬件设计 5

2。1 引言 5

2。2 系统概述 5

2。3 传感器 6

2。4 A/D 转换器 8

2。5 单片机 10

2。5。1 复位 10

2。5。2 看门狗 12

2。5。3 I/O 口说明 13

2。5。4 中断系统 14

2。6 MAX487 14

第三章 通信传输 16

3。1 串口通信 16

3。1。1 同步串行通信 16