基于以太网的分布式煤矿温度远程监控系统.pdf

基于以太网的分布式煤矿温度远程监控系统是结合了现代网络技术和煤矿安全生产需求而开发的监控系统。该系统采用了总线式温度传感器，对煤矿中特定区域或设备的温度进行实时监测，并通过单片机和网络控制芯片实现了温度数据的远程传输与监控。系统的设计与实现，显著提高了煤矿安全监控的实时性和可靠性。 知识点一：煤矿温度监测的重要性与需求 煤矿开采过程中，温度是关键的安全监控参数之一。需要监测的温度包括但不限于以下几点： 1. 井下开采区与采空区的环境温度，以确保安全通风； 2. 矿井通风系统中通风机主扇风机电机的主轴温度，预防瓦斯爆炸； 3. 刮板输送机减速器齿轮和轴承的温度，以防止润滑不良导致的故障； 4. 高压输电电缆接头的温度，减少电缆事故的发生； 5. 变电站开关柜内的电气部件温度，确保设备的稳定运行； 6. 井下超声波测距设备的相关区域温度，保证测距的准确性。 知识点二：现有监控方法的局限性 传统的煤矿温度远程采集方法，如串口通信、RS-485通信、CAN总线和无线通信，都存在传输距离短、传输速度慢的问题。这些问题限制了温度参数远程监控的实时性和可靠性。 知识点三：以太网远程监控的优势 以太网技术以其高传输速度和长传输距离的特点，为煤矿温度监测提供了新的解决方案。通过将多通道温度信号转换为以太网数据帧，并通过以太网远程传输至上位机，实现了分布式煤矿温度的实时远程监控。 知识点四：测温单元的设计与功能 测温单元是整个监控系统的核心，采用AT89S52单片机作为主控制芯片，并与单总线型智能数字温度传感器DS18B20相连，每个测温单元可以连接多个DS18B20传感器。测温单元还集成了RTL8019AS以太网控制器，实现了与以太网的连接，并通过TCP/IP协议进行数据的打包、编码和发送。测温单元的设计方案使得它能实现温度测量、数据转换和以太网数据传输的功能。 知识点五：系统的总体结构 系统的总体结构涉及将多个现场测温单元的数据通过以太网远程传输至煤矿温度远程监控系统的上位机。上位机可实现煤矿温度的远程监控，各测温单元采集的温度信号通过以太网传输，上位机据此进行远程监控。 知识点六：系统实施的创新点与优势 本系统采用了智能型数字化温度传感器和单片机设计现场测温单元和上位机监控系统。这种基于以太网的分布式设计方式相比传统方法，提高了信号传输的实时性和可靠性，且易于扩展，满足了煤矿不同区域、不同设备的温度监控需求。 知识点七：研究与应用前景 通过该系统的应用，有助于煤矿安全生产的数字化管理，减少了人力成本，提高了工作效率，并为煤矿温度监测提供了更为精确的数据支持。未来，随着技术的进步，煤矿监控系统会更加智能化、网络化，进一步提升煤矿的安全生产水平。 通过上述知识点，我们可以看出，基于以太网的分布式煤矿温度远程监控系统，不仅在技术上具有创新性，同时在实际应用中也显示出明显的效益和优势，是煤矿安全生产领域的一项重要技术进步。