基于无线通信的煤矿安全信息移动终端的实现

【摘要】： 针对我国煤矿生产中瓦斯爆炸等矿难事故频发,而又缺乏一套完善的安全监管模式的问题,本论文根据“人机联防”的安全管理理念,提出了一套人机结合(矿工+有害气体探测装置+通讯装置)的安全信息检测预报警解决方案,形成了一种克服传感器钝化及可靠应用的难题的新方法,即井下有害气体检测与井上自适应校准来解决传感器可靠应用的难题的新方法,完成了移动矿工设备的软硬件系统设计与实现。 煤矿安全信息移动终端是煤矿安全监控系统的重要组成部分。系统采用了基于ARM7体系架构的LPC2103作为核心处理器搭建了完整的硬件系统,其中瓦斯传感器TGS6812和数字温湿度传感器SHT11用于井下数据采集,基于ZigBee通信协议的SZ05系列嵌入式无线通信模块实现终端与基站之间的数字通信和语音通信,语音芯片MC14LC5480与话筒麦克等实现语音编码信号的采集与模拟话音的输入输出;在此硬件基础上,通过编写软件程序实现了瓦斯气体浓度数据和温湿度数据的采集、处理,井上监控中心与终端的通话、终端之间的通话,自动通过嵌入式无线通信模块向基站或上位机发送相关信息,接受并处理上位机相关命令,驱动状态指示灯、报警电路工作等功能;最后,对终端系统进行实验调试并编写上位机监控程序测试终端系统功能,系统运行正常,功能完备,达到了预期的效果。