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基于ARM的煤礦井下水泵電機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究

資 源 簡(jiǎn) 介

目前國(guó)內(nèi)井下水泵電機(jī)多數(shù)采用傳統(tǒng)的人工進(jìn)行控制,即人工加繼電器進(jìn)行控制的方法。這種方法控制線(xiàn)路復(fù)雜,設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度低,可靠性差,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,應(yīng)急能力差等缺點(diǎn)。針對(duì)當(dāng)前國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要求的不斷提高和企業(yè)自身發(fā)展所遇到的實(shí)際問(wèn)題,研制了基于ARM的煤礦井下水泵電機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng),不僅可以完成水位檢測(cè)、軸溫檢測(cè)、流量檢測(cè)、水泵起動(dòng)、停止及其過(guò)程控制,而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、處理等工作。它具有以下特點(diǎn):水位實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)與顯示;水泵啟動(dòng)與停止控制;多臺(tái)水泵實(shí)時(shí)“輪班工作制”;根據(jù)涌水量大小和用電“避峰就谷”原則,控制投入運(yùn)行的水泵臺(tái)數(shù);與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng),實(shí)行集中控制。 本文所設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控中心、監(jiān)控終端和遠(yuǎn)程訪問(wèn)三部分組成,分別介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)、系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要針對(duì)監(jiān)控終端的硬件設(shè)計(jì),它采用S3C440X作為監(jiān)控終端的處理芯片。根據(jù)監(jiān)測(cè)的主要參數(shù)如水泵電機(jī)電流、電壓、水泵開(kāi)停狀態(tài)、電機(jī)溫度、井底水倉(cāng)水位、水泵出口流量的實(shí)際特點(diǎn),通過(guò)ARM芯片的快速處理運(yùn)算能力,實(shí)時(shí)計(jì)算出水泵的三相有功功率和無(wú)功功率、功率因數(shù)等參量,井底水倉(cāng)的水位和水泵出水口的流量、水泵的三相電壓和電流準(zhǔn)確值。把處理運(yùn)算的結(jié)果通過(guò)以太網(wǎng)傳到監(jiān)控中心進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和打印,同時(shí)監(jiān)控中心根據(jù)傳上來(lái)的結(jié)果進(jìn)行判斷,然后根據(jù)判斷的情況確定是否需要給監(jiān)控終端發(fā)送控制命令。 電機(jī)保護(hù)算法設(shè)計(jì)方面,主要針對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn),對(duì)相電流、相電壓進(jìn)行交流信號(hào)采樣。對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)運(yùn)用快速傅立葉變換(FFT)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,獲得了高精度的測(cè)量。 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)主要針對(duì)系統(tǒng)兩層通訊網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心軟件采用基于Basic的可視化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言Visual Basic6.0進(jìn)行開(kāi)發(fā)。客戶(hù)端利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使用B/S模式遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸,以便可以查詢(xún)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)資源共享。

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