液压支架压力监测系统软件设计

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煤矿井下液压支架监控系统设计

煤矿井下液压支架监控系统设计

煤矿井下液压支架监控系统设计液压支架是煤矿综采工作面的主要支护设备,对其工作参数进行实时监测可促进综采工作面的安全生产。

因此设计了一种基于STM32系列单片机和RS485总线的井下液压支架监测系统。

对安装在液压支架上的传感器信息进行采集并传递到数据采集分站,传感器数据在采集分站被初步处理后,通过RS485總线传送到中心主站进行进一步处理分析,并通过屏幕和键盘实现人机交互,能够实现对液压支架工作状态实时监测。

标签:液压支架;实时监测;STM32;RS4851 概述液压支架是煤矿综采工作面的主要支护设备,对其工作参数进行实时监测可促进综采工作面的安全生产[1]。

但是目前液压支架液压支架监控系统发展还不成熟,由于工作环境、技术条件等原因存在一定缺陷,如:监控系统布线困难,系统稳定性不高,监测数据丢失等[2-3]。

文章针对目前液压支架监控系统存在的缺点,设计了一种基于STM32系列单片机和RS485总线的煤矿井下液压支架监控系统。

2 系统功能文章设计的监控系统基于主从模式的思想,分为采集分站和主机2个层次,该液压支架监测系统的主要功能特点如下:(1)利用采集分站对相邻四组液压支架的支柱压力、倾角和支架位移等参数进行实时采集,并进行初步处理与显示;(2)基于RS485将数据实时传输给主机进行处理分析和保存;(3)该监测系统主机具有以太网接口,利用网络与井上控制中心的PC机进行数据传输;(4)主机通过防爆键盘和屏幕实现人机交互;(5)主机具有报警功能,可设置一定的阀值,当监测的参数不在阀值范围内时进行报警。

3 硬件设计本液压支架监控系统选用TI公司的STM32系列单片机作为主控制芯片,具有处理能力强、多种休眠模式、价格低廉等优点,能够满足煤矿井下中低成本、低功耗的要求。

屏幕选择采用串口屏,STM32单片机通过串口与屏幕进行通信,实现数据结果显示。

3.1 系统组成该液压支架监测系统包括采集分站和主机两部分,采集分站主要包括ADC 转换模块,RS485通讯模块;主机主要包括RS485通讯模块,屏幕接口,键盘接口,存储模块,网络接口及其他辅助电路,如图1所示。

液压支架分析系统软件的开发应用

液压支架分析系统软件的开发应用

液压支架分析系统软件的开发应用摘要:本文旨在论述液压支架分析系统软件的开发应用。

首先,简要介绍了液压支架分析系统以及它的构成,然后描述了液压支架分析系统软件的开发流程;然后重点介绍了液压支架分析系统软件的两个主要应用:一是应用于研究各种液压支架分析系统的性能分析,二是应用于实现液压支架的自动化控制。

最后,结合实例进行了案例分析。

关键词:液压支架分析系统;软件开发;性能分析;自动化控制正文:液压支架是利用液压作为力矩传递媒介,利用变量驱动器根据具体操作情况动态調整驱动单元的工作参数,从而实现液压支架的控制的有效手段。

随着液压支架的技术的发展,液压支架分析系统软件也正在发展之中,为液压支架的研究和应用奠定了基础。

本文旨在论述液压支架分析系统软件的开发应用。

首先,简要介绍了液压支架分析系统以及它的构成:液压支架分析系统由液压支架、驱动单元、控制器和软件四部分组成,以实现液压支架的控制。

其次,介绍了液压支架分析系统软件的开发流程,包括需求分析、软件设计、编码实现和软件测试四个步骤。

然后,重点介绍了液压支架分析系统软件的两个主要应用:一是应用于研究各种液压支架分析系统的性能分析,可以使用仿真软件对液压支架的不同部分进行理论分析,并从实际工作中对液压支架的控制及其性能进行分析;二是应用于实现液压支架的自动化控制,通过利用软件来实现液压支架的整体自动化控制,提高液压支架的工作效率。

最后,结合实例进行了案例分析,以加深读者对液压支架分析系统软件的开发应用的理解。

通过分析可以得出,液压支架分析系统软件可以有效地应用于液压支架的性能分析和自动控制,为液压支架的发展和应用提供了有效的支持。

综上所述,液压支架分析系统软件的开发具有重要意义,可以有效帮助液压支架进行性能分析和自动化控制,促进液压支架技术的发展和应用。

在实际应用中,在不同的液压支架设计参数下,液压支架分析系统软件能够对液压支架的负载进行测试和性能分析,从而确定出具有更好性能的支架设计方案,大大提高了液压支架的使用效率。

基于arm的液压支架监测系统设计

基于arm的液压支架监测系统设计
2硬件设计 2.1系统结构
如图2所示,监测系统在对井下液压支架状态进行监 测时,对采集监测系统的设计根据煤矿井下液压支架的实 际运行状态,其整体设计可分为以下主要部分:
(1)中央处理器。选用ARM系列的S3C2440型号的
收稿日期:2019 - 05 - 21
• 45 •
2019年12月
机Hale Waihona Puke 工程技术运行过程存在的问题,保障了井下生产的安全性,对现代化煤矿生产发挥了重要作用。
关键词:煤矿;液压支架;监测系统
中图分类号:TD76
文献标志码:A
文章编号:1009-9492(2019) 12-0045-03
Design of Hydraulic Support Monitoring System Based on ARM
;电压、电流[ I传感器 ' j压力传感器
Vol.48 No.12
基于ARM的液压支架监测系统设计
庞志月
(大同煤矿集团机电装备力泰有限责任公司,山西大同 037036)
摘要:为解决井下液压支架运行的安全问题,设计了以嵌入式处理器ARM为核心的液压支架监测系统。通过对系统硬件电路如CAN通信 电路、信号调理电路、放大电路以及软件监控平台的设计,所设计的监测系统能在井下低成本、高性能稳定运行,并且及时发现液压支架
第48卷 第 12 期
机电工程技术
MECHANICAL & ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGY
DOI: 10. 3969/j. issn. 1009-9492. 2019.12. 015
庞志月.基于ARM的液压支架监测系统设计[J].机电工程技术,2019, 48 (12): 45-47.

压力仪表自动检定管理系统及软件设计

压力仪表自动检定管理系统及软件设计

压力仪表自动检定管理系统及软件设计随着现代社会的发展,人们的工作和生活节奏越来越快,人们所面对的压力也越来越大。

压力不仅对个人身心健康造成严重的影响,也会导致工作效率的下降和企业的损失。

因此,对于压力的监测与管理成为了现代企业不可或缺的一部分,压力仪表自动检定管理系统及软件的设计也有了越来越高的需求。

一、压力自动检定管理系统1. 系统架构本设计采用C/S架构,即客户端/服务器架构。

该架构采用多个前端PC和一个服务器进行共同协作,各前端PC通过Internet网络与服务器进行交互,共享数据和进行协同处理。

服务器主要负责数据的存储和分发,以及进行各种复杂的数据处理操作。

2. 系统功能本设计的压力自动检定管理系统主要包括以下功能:(1)数据库管理功能:该功能负责维护各种压力仪表的相关信息和压力检定历史记录,以及进行数据备份和恢复操作等。

(2)仪器标定功能:该功能主要针对各种型号的压力仪表进行标定,以保证其测量精度和准确性。

(3)仪器自动检测功能:该功能通过对各类压力仪表进行自动化检测操作,可以大大提高检测的效率和精度。

(4)实时监测功能:该功能可以实时监测各类压力仪表的使用情况,以及数据采集和处理过程中的异常情况,及时预警并提示用户。

(5)数据分析和统计功能:该功能可以对运行过程中收集到的各种数据进行分析和统计,形成各种报表和图表进行数据输出。

3. 系统优势相比传统的压力仪表检定方法,本设计的压力自动检定管理系统具有以下优势:(1)提高了检测精度和效率:通过自动化检测,可以避免人为误差和漏检现象,大大提高了检测的精度和效率。

(2)降低了检测成本:传统的压力仪表检定需要耗费大量的人力和物力,而本设计的自动化检测可以降低检测成本,提高企业的经济效益。

(3)增强了数据处理能力:本设计的压力自动检定管理系统能够实时采集和处理各种数据,以及对数据进行分析和统计,提高了数据处理能力。

二、压力检定软件的设计1. 软件功能本设计的压力检定软件主要包括以下功能:(1)仪器信息维护:该功能负责输入和维护各种压力仪表的基本信息和型号参数,以便于后续的检定操作。

基才组态软件的液压支架试验台测试系统设计

基才组态软件的液压支架试验台测试系统设计

拟量输入板卡, 采集压力、 温度 、 高度 、 行程 开关等信号; 通过数字量输 出板卡 , 控 制相应 的电磁 阀、 油泵等设备 的动作 ; 开发脚本 ,
实现密封试验 、 强度试验 、 寿命试验的 自动加 载。 【 关键词】 组态软件 ; 液压 支架通用技术条件标准; 自动加载
组 态 软件 是指 一些 数据 采 集 与过 程 控 制 的 专用 软 件 。它 们 数 据 库 之 问 可 以互 相 通 信 。按 照 液 压 支 架 试 验 台 的测 试 要 求 , / O点、 数字 I / O点共 5 3个 点 。三 是 脚 本 动 处在 自动 控 制 系 统 监控 层 一 级 的 软 件 平 台 和 开 发环 境 , 使 用 灵 定 义 和 设 置 了模 拟 I B的编程语言 , 它 是 系 统 软 件 活 的组态方式, 为用户提供快速构建工业 自动控制系统监控功 作 组 态 。 脚 本 动 作 是 一 种 基 于 V
采用 了 目前非常先进 的激 核心部分是工控机和组态软件开发的系统控制软件。其工作原 验 台上工作 台的平衡上升的设计上, 测量上 工作台四个角 的上升 高度 , 测量数据通 过 理是各种外部传感器将现场信 号通过输入板卡送给工控机, 工 光测 距技术 , 经过 系统控制软件 中的脚本运算 控机通 过系统软件编写的程序对数据进行处理, 将处理结果通 输入板卡送给系统控制软件 , 输出信号给输 出板 卡, 控制液压系统 电磁阀的动作 , 最终 过输出板 卡控制 电磁阀的动作 , 最终完成液压支架试验 台的各 处理 ,
能的、 通用层次的软件工具。液压支架试验 台测试系统利用 中
的核 心 , 通 过 各 种 脚 本 的 编 写 可 实 现 自动 访 问和 控 制 实 时 数

液压支架压力监控系统

液压支架压力监控系统

KJ345矿用液压支架压力倾角监测系统用途本系统主要适用于煤矿井下各种液压支架设备的压力和倾角的实时在线监测。

一般情况下监测综采工作面20个液压支架60个工作阻力点和10个支架倾角的数据变化。

系统组成系统主要由监控主机、KJ345-J一般兼本质安全型数据传输接口、KJ345-F1 矿用本安型数据传输分站、KJ345-F2 矿用本安型压力监测分站、隔爆兼本安型电源箱、GPD60矿用本安型压力传感器、GUD30矿用本安型倾角传感器及KJ345-S矿用本安型触摸鼠标等组成。

功能实时监测液压支架的压力和倾角的数据变化。

高清晰液晶屏显示压力值和倾角值,方便井下工作人员的观测。

地面监控主机可实时监测井下液压支架的压力和倾角数据变化。

具有声光报警和通话功能,可方便井下工作人员观测和联系。

计算机处理软件可实现监测管理网络化,及时准确的将监测数据传送到地面监控主机。

单台压力监测分站故障不影响系统正常工作。

技术指标额定输入电压:AC127V / 660 V额定输出电压:DC18V DC12V压力传感器测量范围:0~60MPa倾角传感器测量范围:-30°~30°报警信号声强:≥90dB上传通讯距离:≥10kM工作原理电源接通后,系统各部分开始工作。

压力传感器实时测量液压支架压力的变化值,包括前支柱压力、后支柱压力和前伸梁压力,并能将压力变化量传输给压力监测分站。

同时,倾角传感器也实时测量液压支架倾角的变化值,并能将倾角变化值也传输给压力监测分站。

一个压力监测分站可以同时监测两个压力传感器和两个倾角传感器的实时数据,并通过显示器翻屏显示出两组传感器当前的压力值和倾角值,当采集到的数据超过设定的报警值时可以进行声光报警。

压力监测分站将采集得到的信息通过CAN总线回传到数据传输分站,数据传输分站的液晶显示器就可以显示所连接的压力监测分站的编号信息、支架信息及支架的压力信息和倾角信息。

数据传输分站能够对压力监测分站的编号和报警临界值进行设置,并对压力传感器和倾角传感器的数据进行巡检,当监测到某个液压支架的压力值或倾角值超过设定范围时给出报警提示(采集点位置变为红色,正常时为绿色)。

井下液压支架压力在线监测系统设计

井下液压支架压力在线监测系统设计

井下液压支架压力在线监测系统设计
黄丹群
【期刊名称】《工矿自动化》
【年(卷),期】2015(41)12
【摘要】针对现有煤矿井下液压支架压力监测系统存在布线困难、组网规模小、传输距离短等问题,采用WaveMesh无线自组网技术,设计了一种井下液压支架压力在线监测系统.该系统通过无线压力传感器采集液压支架的压力数据,压力数据以无线方式传送给无线监测分站,并由无线监测分站通过RS485总线与光纤环网相连上传至地面监测主机.实际应用表明,该系统运行稳定、可靠,可实时、精确监测井下液压支架的压力变化.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】黄丹群
【作者单位】中煤科工集团常州研究院有限公司,江苏常州 213015;天地(常州)自动化股份有限公司,江苏常州 213015
【正文语种】中文
【中图分类】TD322/655.3
【相关文献】
1.基于ZigBee技术的井下液压支架压力监测系统设计 [J], 赵端;纵鑫
2.压力在线监测系统在井下液压支架的设计 [J], 庞明超;
3.压力在线监测系统在井下液压支架的设计 [J], 庞明超
4.井下液压支架压力在线监测系统的优化设计 [J], 王彬发
5.基于无线传感器网络的井下液压支架压力监测系统设计 [J], 丁恩杰;孟祥;李晓;戴吉
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智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计

智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计

智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器设计智能工作面液压支架是矿山开采中的重要装备,通过协调支架的运动速度和力量分布,保障采煤过程中的安全和高效。

而电液控制系统端头控制器作为智能工作面液压支架的核心部件之一,起着关键的控制作用。

在本文中,我们将围绕智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器的设计进行详细讨论。

一、控制器的基本原理智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器的设计需要基于一定的基本原理。

首先,控制器应该能够接受来自传感器的信号,如液压缸行程等参数。

其次,控制器需要根据接收到的信号进行逻辑判断和计算处理,决定液压支架的各项运动参数,包括速度、力量等。

最后,控制器要能够通过输出信号控制液压装置的运动,调整液压系统的工作状态。

二、设计要求及控制策略在智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器的设计中,需要考虑以下几个关键要求和控制策略。

首先,控制器应具备高精度和高灵敏度,能够实时响应传感器的信号变化。

其次,控制器需要具备自适应性,能够根据工况和采煤状态调整系统的工作参数。

此外,控制器还应具备安全保护功能,当系统出现异常情况时能够及时做出响应,避免事故发生。

针对这些要求和策略,可以采用PID控制算法进行控制器的设计。

PID控制器通过比较实际输出值与设定值的偏差,通过比例、积分和微分运算对输出信号进行控制,实现对液压支架运动的精确控制。

此外,通过引入模糊控制算法,可以提高控制器的自适应性,使其能够根据采煤状态和工况实时调整控制参数。

三、控制器硬件设计智能工作面液压支架电液控制系统端头控制器的硬件设计主要包括信号采集电路、控制算法电路和执行器驱动电路。

1. 信号采集电路信号采集电路主要负责接收传感器的输出信号,并将其转化为数字信号。

需要注意的是,采集电路应具备高精度和高速采样能力,以确保控制的准确性和实时性。

2. 控制算法电路控制算法电路是实现控制策略的关键部分。

其中,PID算法电路负责实现PID控制算法,根据输入信号实时计算控制输出。

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液压 支架 压 力在 线 监测 系统 由压 力传感 据包 一 共 八个 字 节 校 验位 采 用标 准 的C C R 器 ,无线 射频 模块 ,接 收分 站 ,以太 网关等 校验 。 硬 件 设备 组成 ,如 图 l 所示 。硬件 设备 主要 22 V解 析协 议 . B 是 电池供 电,要求 功耗 低 ,无线数 据传 输要 下位 机 发 送 的数 据 包 是8 字 节 的 十六 个 求精 密 的防碰 撞算 法 ,算法 的优 劣直接 关系 进制 数据 包 ,上位机 需要 对数 据包 进行 数据 到整 个系 统 的性能 u 。 转换 ,方 便数 据分 析处理 ,十 六进 制转 字符 有 源 2 4 H 射 频 模 块 的 有 效 传输 距 离 型数 据 的程序 如 下: .G z 可 达2 0 ,在 煤矿 工 作 面 复杂 情 况下 ,采 0米 B t e e v d S r o v s r ,v F — y R c i e 0= t C n ( t l b r 用 电池 供 电 ,C U 用T 公 司 的M P 3 超低 o U i o e ’ 字 符 串 转 换 为 字 节 数 组 , P采 I S40 mncd) 功耗 单片 机 ,三节 干 电池供 电 ,半年更 换一 S r ov 数将 字 符 串转换 为V 专用 的标准 tCn函 B 次 。多个 无线 压力传 感 器使用 共享 的射 频信 字符 串,有别 于c 言 。 语 道 , 同时 处 于接收 分站 识别 范围 的情况 下 , F r i O T B u dB t e e v d o = o U o n (y R c i e ) 数据 包传 输会 发生 冲突 。 因为本 系统在 工作 I L n(e B t e e v d() ) 1 f e H x(y R c i e i ) = 面 等 地 点 安 装 ,供 电不 方便 ,采 用 电池 供 T n he 电,要求 功耗 低 ,且处 理器 内部 的寄存 器及 s r s r& O & H x B t e e v d i ) t = t e (y R c i e () E se 1 内存 大小 限制 了复 杂算 法的 使用 ,本系 统采 用标 准 的二叉 树搜 索算 法 ,避 免 了同信 道数 s r s r& H x B t e e v d i ) t= t e (y R c i e ()
矿 井 工 作 面 由于 岩 层 运 动 , 回采 工 作 分 站 的R 4 5 号 转变 为 以太 网 流数 据 包 , S8信 将8 节 的数 据 包存 放 在 字节 数 组 中 , 字 o循 等 因素 的影 响,顶板 压 力会 不断变 化 。工作 传输 至地 面接 收分 站 ,经 过 数据解 析 ,在调 用F r 环将 每 个字 节 转变 为 十六 进 制字 符 面采 用液 压支 架对顶 板 进行 支撑 ,液压 支架 度室 P机 上采 集压 力数据 。 c 型数 ,便 于上位 机 的后续 处理 。 的压 力监 测 和数据 分析 对井 下安全 生产 有至 12 系统 软件 架构 . 2 3 C C 验 的V 实 现 . R校 B 关重 要 的作用 。矿 井管 理人 员可 以根据 系统 系 统 软件 架 构如 图2 示 , 主要 由数据 所 校验 部分 采用标 准 的CC R 校验 ,CC R 校验 软件 上 的压力 数据 ,分 析可 能产生 危 险的地 采集 部分 ,数 据分 析处 理部 分和报 警打 印三 的V 实现 函数 如下 : B 段 , 即使 采取 相关措 施 ,避 免安全 事故 的发 部分 组成 。其 中V解 析压 力传 感器 协议 是系 B 生。 统 软件 的 关键 ,数据 校 验采 用 通用 的C C R 校
P i a e F n t o R 1 s S r n r v t u c i n C C 60A t i g
D m C C 6 o R 1H S B t ’C C i R 1L ,c C 6 i A y e R
本文 主要 研 究了压 力在 线监测 系统 的上 验 ,采用v 编程 实现 。数 据分 析采 用V 的绘 寄存器 B B 位机 软件 设 计 。结合煤 矿现 场 的复杂情 况 , 图控 件编 写程 序 。 Dm C sB t ,C sB t ’多项 i L A y e HA y e 制 定适合 工业 现场 用 的通讯 协议 ,方便 上位 2通 信协 议 . 式码 1 机 处理数 据 。上位机 软 件采 用V作 为主 要开 B 2 1通信 协议 分析 . D m CR L i C o, C Hi S ri g RC As t n 本系 统 的压力传 感器 和接 收 分站之 间采 Dm ae i S v Hi, Sa e o As v L By e t 发工 具 ,在 以太 网上实 现基 本的数 据采 集功 能 ,所 有 实时 数 据都 保存  ̄ S L0 0 据库 用 自编 的 协议 通 信 。具 体 的数 据 格 式如 表 1 i O20数 l j 中,并能 够对 这 些数据 做 出科学 分析 ,供煤 所示 。 矿 分析煤 矿顶 板压 力状 态 ,并对 安全 隐患提 其 中地址 表示 设备 号 ,功能码 表示 此数
前预 警 。 1压 力在 线监测 系 统概述 . l1系 统硬件 组成 |
CR 6 = HF C1 Lo & F, C Cl Hi &H F R 6 = F C = H1, C & AO L& H= H
Fr iO T B ud dt ) o = o U o n (a a 据 包 是压 力数 据 , 第一 组 为压 力 值a ,二组 C C 6 o C C 6 o o d t i ’每 — R 1 L = R l L X r a a() — 为 压力 值 b ,第三 组 和 第 四组 分 别为 发 送功 个数 据与 CC R 寄存器 进行 异或 率和 电池 电压 。每 组数据 占用 一个 字节 ,数 Fr Fa= o 7





设弛座 . 盥l
液压支架压力监测 系统软 件设计
河南宏福煤业有限公 司 邱卫 东
中国矿业 大学信 息与 电气工程学院
景晓军
【 摘要 】设计 了一个煤矿工作面液压支架压力在线监测系统 ,主要用v 语言编写 ,结合S L OO B Q 2O ̄ ) g,实现 了对井下液压支架压力的实 时在线监测。系统软件的核心 技术和难点 问题是数据协议 的解析 ,S 数据库数据的存取和查询 ,曲线圈柱形 图等相关 图表 的绘制 ,主要从上述 三方 面介 绍系统软件 的编 写,最终编 写的软件 可以实 QL 现压力实 时曲线显示,历史数据分析 ,压 力超 限报警和报表打 印等功 能。 【 关键词】工作面;液压支架 ;压力 ;S L Q .
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