論文類別:專家論文
作 者:佚名
所在地區:煤礦安全預警系統設計研究
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摘 要:
2基于Apriori的煤礦安全預警系統設計
基于Apriori的煤礦安全預警系統的硬件設計涵蓋了系統各層的硬件支撐,按照系統的總體設計框架,該文中的硬件設計主要包括傳感器節點與組網、總線支撐、告警模型構造3個部分。
2.1傳感網絡組網設計
該文的煤礦監控系統的傳感器安全因素主要來源于TTCAN總線結合的固定傳感器與ZIGBEE的移動傳感器。當危險數據超出預警線時,這時固定傳感器就會報警,一部分固定節點就會充當中繼節點的角色,進而達到對各種外圍電路進行外圍支撐的目的。在AT89C52芯片的基礎之上進行移動傳感器數據的采集與處理,使得光電耦合電路與現場相連接,進而達到有效采集數據的目的。但事實上,由于煤礦生產中經常會出現各種惡劣環境,這時在采用無線傳感網絡時就會造成噪聲混入到數據采集中,進而影響到有用信號的采集,不利于及時發現安全問題。為了有效解決這類問題可采用放大信號電路與濾波電路的方式,或是采用一定的芯片使噪音得以消除。該文外圍支撐中的信號放大電路則是采用AD620芯片有效地將信號進行去噪,從而保證了信號的帶寬與精準度。濾波電路則是采用MAX275帶通濾波器來達到濾波的低失真,并采用二階的貝塞爾濾波器設計模式有效設定最低與最高頻率的區間。通過ZIGBEE無線網絡傳輸將預處理的數據傳輸到控制中心,從而確保支撐電力有效實現網絡的組網(如圖1所示)。
2.2總線架構的設計
煤礦安全警報的實時性會直接影響到煤礦的安全,而事實上傳統的CAN總線在煤礦安全事件發生時對數據的警報具有一定的延時性,這就會大大影響到煤礦安全的監控,不能有效地滿足煤礦安全警報的實時性。而TTCAN總線則可以有效地冗余時間控制器,使數據傳輸的準確性大大提高,為此,該文采用雙通道冗余的TTCAN控制器,每個TTCAN控制器配備兩路CAN總線,并將DSP芯片與CAN控制器有效結合來設計TTCAN的硬件,從而形成了一套獨立的總線結構,進而有效地實現各數據層之間的全面冗余。
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