摘 要

本论文主要关于矿井安全智能监控系统的设计和实现。该系统由传感器、单片机系统组成,实现了对煤矿生产现场多种数据采集和输出设备智能控制,并且能够实现实时报警功能，具有一定的可靠性和稳定性。众所周知，煤炭对很多国家而言尤其是对我国来说，是重要的基础能源,是国家经济发展不可忽视的重要组成部分。然而最近这些年来,我国的煤矿事故发生的频率越来越大,在造成了巨大的人员伤亡的同时,也同样给我国经济带来了难以估摸的损失,因此，煤矿生产安全已成为我国当前急需解决的一个大问题。

本文介绍了一种矿井安全智能监控系统。根据影响矿井安全的几个主要因素：CO的浓度、瓦斯的浓度以及温度等因素，要求能够检测到数据并且能够实现报警功能。本系统的主要芯片是AT89C51，还包括传感器、液晶显示器以及报警器。本系统包括电源模块、数据采集模块、液晶显示模块以及报警模块。电源模块给主芯片供电，数据采集模块获得数据，通过A/D转换获得数字信号，通过编程，实现所采集到的数据与设置的阈值进行比较，再决定需不需要报警。本系统线路清晰简单，更容易投入使用，设计更明朗，更加安全可靠。

关键词：矿井安全；单片机系统；智能控制；清晰简单

Design of mine safety intelligent monitoring system

ABSTRACT

The design and implementation of mine safety intelligent monitoring system. The system is composed of sensors and single chip microcomputer system, which can realize the intelligent control of various kinds of data acquisition and output devices, and can realize real-time alarm function, which has a certain reliability and stability. As is known to all, coal is an important foundation for many countries, especially for China. It is an important part of national economic development. Recently, however, over the years, China's coal mine accidents occurred frequently and more, in caused huge casualties at the same time, also to our country economy brought to reckon the loss. Therefore, coal mine production safety has become China's current urgent a ask big questions.

This paper introduces a kind of intelligent monitoring system for mine safety. According to several main factors that affect the safety of the mine, the concentration of CO, the concentration of gas and the temperature and other factors, the data can be detected and the alarm function can be realized. The main chip of the system is AT89C51, also includes sensors, liquid crystal display and alarm. The system includes power module, data acquisition module, liquid crystal display module and alarm module. Module power supply power to the main chip, data acquisition module access to data, through the A / D conversion digital signal, through programming to achieve the collection of data and setting the threshold are compared, then decide there is no need for alarm. The line of this system is clear and simple, it is easier to put into use, the design is more clear, more safe and reliable.

Key words: Mine Safety ；Single chip microcomputer system ；Intelligent control ；Clear and simple.

目 录

1 绪论 1

1.1 课题研究的意义 1

1.2 国内外同类研究发展趋势 1

1.3 课题研究的总体设计 2

2 矿井安全智能监控系统整体方案设计 4

2.1 系统的控制要求 4

2.2 矿井安全智能监控系统的一般组成 4

2.3 系统的整体方案设计 5

3 系统的硬件选择与设计 7

3.1 传感器的选择 7

3.1.1 传感器的选用原则 7

3.1.2 系统的传感器选定 8

3.2 系统主要芯片 12

3.2.1 微处理器芯片 12

3.2.2 液晶显示器的选定 13

3.3 系统硬件电路的设计 13

3.3.1 电源电路设计 13

3.3.2 数据采集电路 14

3.3.3 显示电路 14

4 系统软件设计 17

4.1 系统主模块设计 17

4.2 数据采集模块子程序设计 18

4.3 LCD显示模块子程序设计 20

总结与体会 22

致谢 23

参考文献 24

附录A 系统原理图 25

附录B 系统设计程序 26

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

煤炭对很多国家而言尤其是我国，是重要的基础能源,在国家经济成长中占有不可忽视的影响力。相应地，开采煤矿资源也成为了一项应由而生的工作。然而最近这些年来,我国的煤矿事故发生的频率越来越大,在造成了巨大的人员伤亡的同时,也同样给我国经济带来了难以估摸的损失,因此煤矿生产安全已成为我国当前急需解决的一个大问题。矿井智能监控系统能在发生危险时，比如矿井内温度、一氧化碳浓度以及瓦斯浓度超标等危险情况发生时，自动发出报警，提醒井下人员撤离，既能保证矿井的安全工作环境和矿下工作人员的生命安全，也能保护到国家财产，呼应国家以人为本的方针政策，实现双赢。