第30卷第3期2011年3期

煤

CoalTechnology

炭技术

Vol.30,No.03March,2011

基于DSP+ARM的煤矿井下环境监控系统的设计

王志秦

（唐山学院信息工程系，河北唐山063000）

摘要:基于DSP+ARM的煤矿井下环境监控系统能够对井下各种传感器信号进行处理，能够控制通风排水设备和

开关量设备，并能通过CAN总线和工业以太网接口与井上服务器设备通信，系统采用μC/OS-II实时操作系统实

该系统组网简单，能够实时采集和传递环境参数信号，适应于多种工作场合，运行稳定，效果现任务的调度和切换。

良好。

关键词:监控系统；DSP；ARM；CAN总线；工业以太网中图分类号:ＴＰ２７７文献标识码:A文章编号:1008-8725（2011）03-0150-03

DesignofCoalMineConditionMonitor

SystemBasedonDSP+ARM

ＷＡＮＧＺｈｉ－ｑｉｎ

（DepartmentofInformationEngineering，TangshanCollege，Tangshan063000，China）

Abstract:ThecoalmineconditionmonitorsystembasedonDSP+ARMcancollectandprocessthe

sensorsignalunderthemine,controlthesewerageandairmovingdevices,andcommunicatewiththeserverdevicethroughCANbusandindustryEthernet.Thesystemuse?C/OS-IItomanagethetasks.Thissystemiseasytoorganizethenetwork,collectandtransportthedata.Itfitfordifferentworksituationandworkssteadilyandwell.

Keywords:conditionmonitorsystem；DSP；ARM；CANbus；industryethernet

0引言

1系统整体设计

针对煤矿生产的特定环境，系统采用各监控点

煤矿的井下环境十分复杂，既有瓦斯、一氧化碳下位机，集中监控点上位机和总监控服务器3层结等有害气体，又有煤尘、温度、湿度、电磁干扰对电构构成。系统的整体结构如图1所示。监控点下位机通风和排水设备的影响，这些都可能构成对安全放置在井下，机、温度、煤尘等信号，并可用于采集瓦斯、生产的威胁。因此设计一种通用的能够对井下各种用于检测采煤机、掘进机、风机等的电机运行情况，环境参数进行实时监控的系统是煤炭生产的实际需控制相关开关量与电机运行状态。下位机与相应集求。煤矿井下环境监控系统是保证煤矿安全生产的中监控点采用CAN总线相连接，构成井下监控网重要设施，能够实时监控煤矿井下的各种环境参数，络。集中监控点负责将监控点下位机采集的数据传如瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、风速、煤尘，和各送给总监控服务器，接收总监控服务器发出的指令种设备运行状态参数，如电机运行情况，通风设备、并传送给各监控点下位机执行，同时集中监控点也排水设备运行状态等；并能够将各种环境参数实时可监控相应位置的环境状态。总监控服务器负责处反馈到井上的服务器；当发生故障或事故时能够自理由下位机和各集中监控点传来的数据信息，进行

该文设计了一种基存储，动报警并采取相应的有效措施[1]。显示，分析。监控点下位机与集中监控点上位于DSP+ARM的煤矿井下环境监控系统，该系统能机所采用的监控设备均采用DSP+ARM的硬件结

够对井下各种传感器信号进行处理，能够控制通风构，根据所处位置的不同，通过软件实现不同功能，排水设备和开关量设备，并能通过CAN总线和工业并采用μC/OS-II实时操作系统实现任务的调度和以太网接口与井上服务器监控设备通信。该系统组切换。总监控服务器由路由器，监控计算机和信息处网简单，适应于多种工作场合，能够实时采集和传递理软件构成。井下的CAN总线网络通信距离远，可环境参数信号，运行稳定，效果良好。靠性高，易扩展，能有效支持分布式实时控制，工作

在主从工作方式下最多能挂接110个节点设备，通

收稿日期:2010-10-13;修订日期:2011-02-11

作者简介:王志秦（1979-），女，河北唐山人，讲师，硕士，研究方向：模式识别，电子信息工程。