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摘要：随着矿山信息化建设的实施以及数字化矿山的不断改善，监测监控系统在金属矿山中得到了越来越广泛的运用。监测监控系统作为金属矿山的六大系统之一，对矿山的安全生产起着非常重要的作用。监控分站是监测监控系统中的关键设备，本论文基于监控分站的近况和金属矿山信息化的特点，设计和开发了具有工业以太网接口的嵌入式井下监控分站。该监控分站为矿用一般型监控分站，主要将现场各类传感器采集的数据经通信网络实时传输到监控主机进行处理与显示，同时也可响应监控主机的制约指令，将制约信号传给现场制约设备，实现对现场设备的制约。监控分站采取基于ARM结构的嵌入式技术进行设计，硬件以STM32F107VT6微处理器为核心，另加输入输出电路、显示电路、网络网口电路、电源及复位电路等组成。在主板上集成了LCD大屏幕液晶屏接口，通过液晶屏可直观的显示现场传感器的信息。工业以太网接口可以将监控分站方便地接入矿山以太环网，大大的提升了数据传输速率及系统的稳定性。井下监控分站具有8路输入、6路输出I/O接口，可以接入不同厂家的多种传感器信号。软件设计采取IAR Systems EWARM作为集成开发环境，C语言作为开发语言，实现了系统初始化、数据通讯、制约和显示等功能。该监控分站已在甘肃金昌铁业公司东大山矿山监测监控系统中实际运用并通过验收。运用情况表明，井下监控分站符合国家和行业的相关设计规范，运转稳定可靠，达到了预期设计目的。关键词：金属矿山监测监控系统论文井下监控分站论文ARM论文
摘要4-5
ABSTRACT5-9
第一章 绪论9-13
1.1 概述9-10
1.2 课题的来源和作用10-11
1.3 国内外金属矿山监测近况与进展走势11-12
1.4 论文主要工作12-13
第二章 金属矿山监测监控系统13-17
2.1 监测监控系统的设计要求13-14
2.2 系统的基本组成14-16
2.2.1 系统的整体结构14-15
2.2.2 系统功能15-16
2.3 本章小结16-17
第三章 金属矿山监测监控系统井下监控分站的设计17-43
3.1 监控分站设计目标及参数17-19
3.1.1 监控分站主要设计目标18
3.1.2 监控分站的主要设计参数18-19
3.2 监控分站硬件设计19-34
3.2.1 引言19-20
3.2.2 MCU 处理器20-23
3.2.3 存储模块23-24
3.2.4 JTAG 调试接口24-25
3.2.5 电源模块25-26
3.2.6 串口通信模块26-27
3.2.7 CAN 总线接口模块27-29
3.2.8 以太网模块29-32
3.2.9 液晶屏显示模块32
3.2.10 数据采集及输出电路设计32-34
3.3 井下监控分站的软件设计与实现34-42
3.3.1 开发工具 IAR Embedded Workbench35-36
3.3.2 初始化36-37
3.3.3 数据通讯37-40
3.3.4 制约40-41
3.3.5 显示41-42
3.4 本章小结42-43
第四章 监控分站的运用43-49
4.1 矿山概况43
4.2 系统设计43-45
4.3 分站的布置与安装45-47
4.4 运用效果47
4.5 本章小结47-49
第五章 总结与展望49-51