基于CAN總線的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中期報(bào)告

基于CAN總線的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中期報(bào)告一、項(xiàng)目背景近年來，煤礦事故頻繁發(fā)生，其中大部分是由于瓦斯積聚引起的。為了保障礦工的安全，瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。本項(xiàng)目旨在設(shè)計(jì)一種基于CAN總線的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)煤礦中的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以確保礦工的安全。二、設(shè)計(jì)目標(biāo)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：1.實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦中瓦斯?jié)舛鹊膶?shí)時(shí)監(jiān)測，測量精度應(yīng)達(dá)到可靠水平；2.設(shè)計(jì)一種基于CAN總線的通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作；3.設(shè)計(jì)一種可靠的告警機(jī)制，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^一定閾值時(shí)，系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)并進(jìn)行相應(yīng)的處理；4.系統(tǒng)應(yīng)具有穩(wěn)定可靠的性能和良好的可擴(kuò)展性，方便后續(xù)的維護(hù)和升級(jí)。三、設(shè)計(jì)方案本項(xiàng)目采用基于CAN總線的分布式瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、告警模塊等多個(gè)模塊組成。1.數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊使用瓦斯?jié)舛葌鞲衅鞑杉旱V中瓦斯?jié)舛刃畔?，?jīng)過處理后，將采集到的數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送給數(shù)據(jù)傳輸模塊。2.數(shù)據(jù)傳輸模塊數(shù)據(jù)傳輸模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，它負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。本設(shè)計(jì)采用CAN總線實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸和交互。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，需要設(shè)計(jì)一種CAN總線的通信協(xié)議，該協(xié)議應(yīng)包括節(jié)點(diǎn)地址的分配、數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)等內(nèi)容。3.數(shù)據(jù)處理模塊數(shù)據(jù)處理模塊接收到來自數(shù)據(jù)傳輸模塊的數(shù)據(jù)后，對(duì)其進(jìn)行處理，得出實(shí)時(shí)的瓦斯?jié)舛戎担⑵湔故驹陲@示器上供礦工查看。該模塊還應(yīng)根據(jù)瓦斯?jié)舛戎档拇笮。l(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)，并將警報(bào)信息通過CAN總線發(fā)送給其他節(jié)點(diǎn)。4.告警模塊告警模塊負(fù)責(zé)接收來自數(shù)據(jù)處理模塊的警報(bào)信號(hào)，并對(duì)超過閾值的警報(bào)進(jìn)行處理，例如發(fā)出聲光告警、向應(yīng)急處理中心發(fā)送警報(bào)信息等。四、預(yù)期成果1.成功設(shè)計(jì)一種基于CAN總線的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦中瓦斯?jié)舛鹊膶?shí)時(shí)監(jiān)測和告警處理；2.實(shí)現(xiàn)CAN總線的通信協(xié)議設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作；3.系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠，并具有較好的可擴(kuò)展性和后續(xù)維護(hù)和升級(jí)能力。五、下一步工作計(jì)劃1.完善CAN總線通信協(xié)議設(shè)計(jì)方案；2.設(shè)計(jì)并制作數(shù)據(jù)采集模塊，并完成對(duì)瓦斯?jié)舛葌鞲衅餍盘?hào)的采集和處理；3.設(shè)計(jì)并制作數(shù)據(jù)傳輸模塊，完成CAN總線的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)；4.設(shè)計(jì)并制作數(shù)據(jù)處理模塊，實(shí)現(xiàn)瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)監(jiān)測和告警處理功能；5.設(shè)計(jì)并制作告警模塊，完成系統(tǒng)的聲光告警和警報(bào)信息發(fā)送功能。六、參考文獻(xiàn)1.《CAN總線協(xié)議與開發(fā)應(yīng)用》，孫泉濤，機(jī)械工業(yè)出版社，2012年。2.《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，Hallid