嵌入式CAN通信在激光瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用研究.pdf

1、煤炭作為目前中國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。能源工業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的命脈，近年來，隨著石油資源的緊張，石油價格的上升，煤炭行業(yè)的重要地位和不可替代性也日益顯現(xiàn)。然而，在中國煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)形勢卻不容樂觀，尤其是重、特大傷亡事故屢見報端。在這些事故中，瓦斯爆炸又占絕大多數(shù)，這其中有很多誘發(fā)因素。但各煤礦生產(chǎn)企業(yè)安全監(jiān)測設(shè)備不完備、管理手段落后是造成事故頻發(fā)的重要原因之一。因此，實時監(jiān)視礦井瓦斯動態(tài)、控制瓦斯

2、濃度、研究瓦斯涌出規(guī)律、防治瓦斯災(zāi)害是煤礦安全的重要任務(wù)。
　　在這樣的技術(shù)背景下，結(jié)合貴州省科技廳工業(yè)科技攻關(guān)項目《激光瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)》的設(shè)計要求，采用嵌入式技術(shù)和CAN現(xiàn)場總線技術(shù)，設(shè)計出了嵌入式通信系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用uC/OS-II實時操作系統(tǒng)和ARM微控制器為監(jiān)控分站核心，采用CAN總線通信方式將井下的瓦斯?jié)舛惹闆r傳輸?shù)奖O(jiān)控總站，監(jiān)控總站對本系統(tǒng)進行實時控制和顯示。論文從嵌入式技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)相關(guān)理論研究入手，分析了煤礦的工

3、作環(huán)境情況，著重討論了監(jiān)控分站的硬/軟件實現(xiàn)方案和監(jiān)控軟件的實現(xiàn)方案，主要創(chuàng)新點是：采用內(nèi)嵌CAN控制器的32位ARM7芯片和總線驅(qū)動器構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)的CAN通信模塊，較大限度發(fā)揮了ARM微控制器的優(yōu)勢；引入嵌入式實時操作系統(tǒng)——uC/OS-II，把CAN通信任務(wù)與井下分站其他任務(wù)一起，由uC/OS-II操作系統(tǒng)進行任務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)了多任務(wù)的并行執(zhí)行，系統(tǒng)的可靠性和實時性得到了大幅度提高；并且采用光纖通信介質(zhì)，在保證CAN總線通信高速率的