基于GPRS煤炭产量监控系统中监控终端的设计

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王凤 文 闰振林 等 ： 于 Ｇ Ｒ 基 Ｐ Ｓ煤 炭产 量监控 系统 中监 控终 端的设 计
的片内存储器、Ｋ的用 Ｍ Ｖ １ Ｏ Ｘ指令访 问的 Ｓ Ａ Ｒ Ｍ、
可 编程 的看 门狗定 时器 、 ３个 １ ６位定 时器 、 ２个增 强 型 的全双工 串行 口、 内 Ｒ 片 Ｃ振荡 器 、 １ 数 据 双 ６位 指针 等诸 多功能 。由于采用 了全新设计 的微处理 器
内核 ， 去除多余的时钟和存储周期 ， 以， 所 在相同的 晶振频 率下 ， 根据不 同的指令类 型 ， 行速度一 般 其运
端 的软件 设计及 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ通信模 块发 送数据 的流程 图和 系统 的抗 干扰 措施 。
关键 词 ： 监控 终端 ； 传感 器 ； 通信模 块 中图分类 号 ：Ｄ ７ Ｔ６６
１ 引 言
文 献标识 码 ： Ｂ
文章 编号 ：０ ９５ ８ （０ ８ １－０ ２０ １０ －６ ３ ２０ ） ０ ６ －２ ｌ
了很大 的影 响。 因此 ， 均税 负 较低 是 小煤 矿 税 收 平
门子） 公司的 Ｍ ３ ｉ Ｃ ５ 无线数传模块。对模拟量信号 采集 ， 选用 目前单 片机系统用 比较 普遍 的 Ａ Ｄ转 换 ／芯 来自 Ｔ Ｃ ５ ３ Ｌ ２４ 。
监控 终端 的硬件连 接见 图 １ 。主要 由 ＭＣ 微 Ｕ（
图 １ 监控 终 端 的 硬 件框 图
煤矿产量监控系统主要 由称重传感器（ 轨道式
称重 台 ）方 向识 别 传感 器 、 、 终端 设备 和数 据 中心服
ＭＣ Ｕ是 整 个 监 控 终 端 的 核 心 ， ７ ５ Ｗ７ Ｅ ８是 与 ＭＣ ５ Ｓ １系列单 片 机兼 容 的快 速 微 处 理 器 。它 内部 集成 有 ３ Ｋ 的可 重 复 编 程 的 ＦａｈＲ Ｍ、５ ２ ｌ Ｏ ２６字 节 ｓ
处理器） Ｇ Ｒ 通信模块 、 、Ｐ Ｓ 扩展数据存储器 、／ Ａ Ｄ转 换 电路 、 电源 电路 等组成 Ｊ 。
管 理的难点 和热点 。为 了进 一步加 强对小煤 矿税 收
的征收管理 ， 经对大 同矿 区 和辽 宁阜 新 矿 区情 况 的 调研 ， 研究并 开发基 于 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ煤 炭产量 监控系统 。
务器四部分组成。工作原理是： 在煤矿的出煤 口安 装专门的电子称重设备 ， 当进 出矿井 的矿车通过称
重组件 时 ， 组件 可 以实 时 监测 出通过 矿 车 的数 称重
王凤文（９ ８一） 男 ， １５ ， 河北秦皇岛人 ， 副教授 ， 主任，６ ０ ０河北 ０ ６０
省 秦 皇 岛市 。 闰振 林 （ ９４一） 男 ， 北 衡 水 市 人 ． 究 生 ， １０ ０辽 宁 省 沈 １８ ， 河 研 ０ １０ 阳市。
量 、 向和每个矿 车的重量 ， 方 这些数据通 过终端设 备
目前 ， 远程 监 控 系统技 术 已应 用 到 国民经 济 的 交 通运输 、 工业 自动 化 、 环境 保护 、 防灾减灾 、 安全保 卫、 市政基 础设 施 等各 个 领 域 ， 些 领域 的 高新 技 这 术， 对实现 自动化 和信 息化起 了关键 和决定 性作用 。 特别是近几 年 ， 网络新 时代 的到来 ， 更是 给监控系统 输 人 了新 的血 液 ， 一些 大 的 、 操作 环 境 恶劣 的 、 无需 人 参与 的行业 都需 要进 行 产 业 的升 级 ， 无不 需 要 远
Ｓｅ ｉｌＮｏ ４７ ｒａ ． ５ Ｎｏ ｅ ｅ ． ［ ８ ｖ ｍｂ ｒ ２ｘ】
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业
快
报
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总 第４ ５期 ７ ２０ 年 １ ０８ １月 第 １ １期
基 于 Ｇ Ｒ 煤 炭产 量监控 系 统 中监控 终端 的设 计 ＰＳ
个省 ， 个地 区 的小 煤 矿 增 多 ， 且个 体 经 营 较 一 并
多， 分布范 围广 ， 至 有些 地 区 比较 偏 僻 ， 务 局对 甚 税 这 些纳税户煤 炭产 量难 以掌 握 ， 目前 在 我 国基 本上
都是靠工作人员对这些小煤矿进行定期人工检查 ，
无 论盛夏酷暑 还是 冰雪 天 ， 作 人员 都 必须 到 现 场 工 进 行检查 和监 控 ， 强度 大 ， 工作 并且 由于受 工作人 员 责 任心和态度 的影 响 ， 以及 煤 矿 主人 有 时 和工 作人 员 串通实行作 弊情 况 ， 查 的准 确性 和 有效 性 受 到 检
进行分析计算 ， 出整列车的重量 （ 得 矿车皮重可 以
自动除掉 ）方 向 、 、 净重 数据 和矿 车数 量 。这些 数 据 经 过本地存 储 以后 ， 过 无线 Ｇ Ｒ 通 Ｐ Ｓ发 送 至税 务 机 关 煤矿监 控 中心 ， 实现对煤 矿产量 的完 全监控 ， 到 达 源头控制 的 目的。系统具有 智能化 、 化 、 采 集成 数据
集原始化 、 无人职守 、 自动报警等五个特点， 称重准 确 度达到 ９ ％ 以上 。 ５
２ 下位 机监控终 端 系统硬 件设计
程监控系统的参与。而 目前在国内， 一些大型而传 统的行业 ， 尤其是煤炭行业 ， 信息化建设非常落后。
一
采用 ５ １系列单 片机 为核 心芯 片 的低 成本 的方 案， 使用 台湾 Ｗｉ ｏｄ 司 的 Ｗ７Ｅ ８作 Ｃ Ｕ处 理 ｎ ｎ公 ｂ ７５ Ｐ 器 ， 发数 据 的 Ｇ Ｒ 收 Ｐ Ｓ通 信 模 块 采用 ＳＥ Ｅ Ｓ 西 ＩＭ Ｎ （
王凤 文
（ 东北大学秦皇 岛分校）
闰振林
杨
猛
（ 东北大学）
摘
要 ： 对 当前 煤矿产 量监控 现 状 ， 针 结合 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ通信模 块 ＭＣ ５， 计 了能 够 实现远 程 数据 ３ｉ设
传输 并可广泛应 用 于远 程监控 系统 的方案 。并 阐述 了监控 终 端 的硬 件 组 成 以及 外 围电路 ， 控终 监