基于单片机的矿井瓦斯监测系统的设计开题报告
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毕业设计（论文）开题报告
题目基于单片机的矿井瓦斯检测系统设计学生姓名
学号
院 (系)
专业
指导教师
报告日期2013年1月4日
毕业设计（论文）题目基于单片机的矿井瓦斯检测系统设计
题目类别（请在有关项目下
作√记号）设计论文其它√
题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成是□√否□
毕业设计（论文）起止时间2012年12月10日起至2013年5月19日（共16周）1.课题研究的意义
随着我国经济的快速发展，煤炭的消费量持续增长，特别是近几年，煤炭的价格在不断提升，对煤炭的产量提出了更高的要求。但是，在实际的煤炭生产中，矿难事故不断发生。我国煤炭生产中每年的矿难死亡人数近万人，因此，我们不得不将更多的注意力放到煤炭生产的安全方面。矿难的原因有多种多样，其中由于瓦斯而引起的矿难事故占到了相当大的一部分。瓦斯是多种易燃易爆气体的总称，其主要成分是甲烷，它是在成煤过程中形成并大量贮存于煤层中的气体，浓度过高时会导致人缺氧、呼吸困难、窒息等。当它与空气混合的百分比达到3.5%到16%时，遇到明火就会发生爆炸，给国家和人民的生命财产造成巨大的损失。所以，对瓦斯的浓度进行实时的检测和报警以及对其采取相应的控制措施在煤矿系统中有着非常现实的意义。
由于我国检测技术应用较晚，所以我国当前对瓦斯的检测设备还存在很多的问题，例如，检测设备的寿命周期短，易受矿井不良坏境的影响并且会导致检测设备的工作性能不稳定、检测结果不准确，容易出现误报警等现象，维护周期短且费用高。考虑到现代单片机的体积小、集成度高、速度快、稳定性好、价格低且应用领域广等特点，所以基于单片机的矿井瓦斯检测系统设计是势在必行的。本设计中是以AT89S52单片机作为硬件电路核心开发出一种操作简单的检测系统来实现对甲烷的识别、浓度监测、阈值报警以及浓度显示，为更好的防御和减少由于瓦斯而引起的矿难事故。A T89S52不仅具有AT89C51的全部功能，而且还增加了高可靠性、安全性的功能。从经济的角度来看，A T89S52不但硬件结构简单，并且价格低、功能强、性价比高，符合我国工业设计制造的要求。
西安科技大学
毕业设计(论文>
开题报告
题 目 煤矿瓦斯监测系统软件设计
院、系(部> 机械工程学院
专业及班级 机械电子0801班
姓 名 陈康政
指 导 教 师
姜俊英
日 期 2018年3月1日
西安科技大学毕业设计(论文>开题报告
题 目 煤矿瓦斯监测系统软件设计 选题类型 B
一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目地、意义,列出主要参考文献>：
1、选题地背景、目地意义
能源工业是一个国家经济发展地命脉.近年来,随着石油地价格飙升,煤炭行业地重要地位和不可替代性也日益显现.然而,中国煤炭行业地安全形势却不容乐观,尤其是重、特大瓦斯爆炸事故屡见报端.2018年全国煤矿发生瓦斯事故125起,死亡593人,在这些事故中,瓦斯爆炸又占大多数.这其中,固然有很多诱发因素,但煤矿生产企业安全监察设备地不完善、管理手段落后是造成事故地重要因素之一[1].
自2018年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求地不断提高和企业自身发展地需要,我国各大、中、小型煤矿陆续安装了瓦斯监测系统,系统地装备大大提高了矿井安全水平和安全生产管理效率[2].近年来,瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等灾害,严重威胁着煤矿地安全生产和数百万名煤矿工人地生命安全,瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展地重要因素,可以说瓦斯爆炸已成为矿难地第一大祸首.
据统计,国有地方和乡镇煤矿中,高瓦斯矿井占15%左右.在许多发达国家中为了减少事故地发生,一般不会开采高瓦斯矿井,但中国是一个能源饥渴大国,煤炭是我国地主要能源,随着近几年石油价格地飙升,我国对煤炭地需求更是日增不减,所以不论是低瓦斯矿还是高瓦斯矿,都是积极创造条件,照采不误[3].
4基于MCGS6.2的软件设计
4.1MCGS6.2组态软件概述
MCGS6.2组态软件是一款以菜单触发结构为形式的现场工控软件。本系统采用MCGS6.2组态软件实现多种功能，比如煤矿瓦斯的实时监测、实时曲线和历史曲线的显示、报警信息监测显示、监测数据及报警信息存储等。
4.1.1组态特点
MCGS6.2组态软件功能齐全、操作方便，可以应用于任何监控系统，其特点如下：
① MCGS6.2由五个部分所组成，其中实时数据库是系统的核心，在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置操作，独立建构。而在系统实际运行过程中，各部分则通过实时数据库的交换数据从而形成一个相互关联的整体。实时数据库是数据处理的核心，是系统各部分及各功能部件的公用的数据区，也是各个部分独立的实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。
② MCGS6.2组态软件建立了比较完整的设备组态，针对外部设备的不同特征，用户从中选取某种构建设置于设备窗口内，并赋予相关属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对给设备的驱动和控制。不同的设备对应不同的设备驱动构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的。对于某一构件的操作和改动，不会影响其他构件和整个系统的结构。用户不必因外部设备的局部改动从而影响整个系统。
③ MCGS6.2组态软件采用了面向窗口的设计思路，增加了可视性和可操作性，以窗口为单位构造了用户系统的图形界面，使得MCGS6.2的组态工作既简单，又灵活多变。
4.1.2组态结构
MCGS6.2组态软件的整体结构由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成，如图4-1所示。组态环境相当于一套完整的工具软件，用户可以利用它设计和开发自己的应用系统。运行环境是一个独立的运行系统，它按照组态结果数据库中用户指定的方式进行各种处理。它们互相独立，且又紧密相关，二者缺一不可。
MCGS6.2组态软件通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换，包括数据采集和发送设备指令，设备驱动程序可以由VB、VC程序设计语言编写的DLL文件，设备驱动程序中包含各种设备通信协议的处理程序，可以用将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。可以通过TCP/IP网、Modem网以及窗口网将计算机连接在一起，构成分布网络监控系统，实现网络间的实时数据同步、历史数据同步和网络事件的快速传递。
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煤矿电气安全监测系统设计
学生姓名：
学生学号：
院（系）： 电气信息工程学院
年级专业：
指导教师：
二〇一五年五月
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摘 要
伴随着我国经济的日益繁荣，各个行业对资源的需求也多了起来，但这也使得矿难事故的的增多，对煤矿安全也产生了巨大的挑战。新中国成立以后，收到国外的影响越来越多，而在人民生命财产方面，国家也特别的重视，为了更好的保护人民的生命财产，就更需要好的财产保护设计。
本次设计瓦斯监测系统，主要分两部分来解决该问题：一是瓦斯的监测，二是系统的报警。文中首先阐述了CH4监测系统的发展及状况，其次着重介绍了我们此次基于瓦斯传感器MQ-5和单片机AT89C52的煤矿瓦斯监测报警器。本设计包含了瓦斯浓度的采集，A/D的转换，AT89S51单片机，LED数据显示，串口通讯及按键控制电路，动态显示及浓度控制等。在原件选择中，在达到实验目的的同时，也要尽可能减少实验成本。
本设计实现了对瓦斯浓度的实时监控，一旦达到设定的阀值，将进行声光系统的报警。设计出来的装置，便宜实用，显示直观，抗干扰能力强等优点，对在环境恶劣的井下作业现场十分受用。既然能在恶劣的环境下使用，那么就可以更好的保护井下矿工的生命，为他们在生命中提供了一盏生命的保护灯。
关键字：瓦斯报警系统，单片机，瓦斯传感器
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ABSTRACT
Along with the increasing prosperity of China's economy, various
industries of resource demand is also more, but it also makes accidents
