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《安徽理工大学》 2015年
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基于μCOS-Ⅱ和低压电力载波的绞车通讯系统设计

倪申翔  
【摘要】:目前煤矿井下辅助运输系统基本上都采用绞车提升运输方式,但是在斜巷提升绞车的控制方面的技术还比较落后,绞车司机根据听到的打点音次数去控制绞车的启停动作,虽然可以借助对讲机和信号工进行交流,但仍然存在操作不当的情况发生,智能绞车通信系统的研究迫在眉睫,具有重要的应用价值和广阔的应用前景。 本文设计了一套绞车通讯系统。根据绞车通讯系统的功能要求,绘制了系统结构示意图,并对系统的工作原理做简要的描述。介绍了系统的硬件结构组成,分析了硬件结构安装布局,设计了系统供电电源电路、微控制器及其外围电路、载波电路和功放电路等。系统主要由一台绞车控制器和多台声光信号器组成,绞车控制器位于斜巷顶端,声光信号器根据斜巷实际工作需求,沿斜巷安装,绞车控制器与声光信号器采用电力载波技术,借助井下电力线进行打点、讲话等信号的传输,减小了线路安装的复杂度,节约了通信成本。声光信号器和绞车控制器分别采用了目前主流的8位和32位单片机,为系统功能的实现提供了很好的保障。 对系统软件进行了设计,通过对比前/后台系统,采用了基于μCOS-Ⅱ操作系统的架构。从系统的启动方式出发,给出了系统的任务(task)分配,并对主要任务和任务管理进行了详细的介绍,完成了通信应用程序和人机交互程序的设计,并详细描述了μCOS-Ⅱ移植的过程。由于采用了μCOS-Ⅱ实时操作系统,大大提高了多机通信等任务的实时性,优化了绞车控制器的人机交互界面的控制和管理,同时,提高了系统的开发效率。 本文通过对比煤矿井下可行的通讯方法,创新性的提出了低压电力载波通讯进行信号传输的方式。通过分析低压电力载波信道,对比低压电力载波实现方式,完成了载波通讯方式的选择。 本文对绞车通信系统进行了分步调试,重点对载波电路进行了实验调试,实验结果表明,系统能够稳定运行,性能良好。最后对系统设计的工作内容,创新点和系统待改进的地方进行了总结。
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TD65

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