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基于DSP的水源井無線安全監(jiān)控系統(tǒng)

文檔作者：趙慶元．高瑞文檔來源：兜州礦Ⅱ(集團)公司濟三煤礦		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月12日
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煤礦機電2011年第2期
基于DSP的水源井無線安全監(jiān)控系統(tǒng)
趙慶元．高瑞
兜州礦Ⅱ(集團)公司濟!煤r．ih東濟r 273500
摘要： 針對煤礦井下水輝井水泵q2”救i低下的現(xiàn)狀．提出j一#基干TMS320I—IZ281 2數(shù)桎采
集和赴理苗片，采用無線通訊作為數(shù)據(jù)和命令傳送模塊，使R VB軟斗非1上位機程序的永潭井無
線安全監(jiān)控幕繾。主要闡述零統(tǒng)的《體方案卸軟件主要功虛。
關(guān)鍵詞：TMS320LF2812芯片；無線通訊；VB軟件；安全監(jiān)拉
中臣分羹號：rP273 文獻標識碼：B 文章編號：IUOI一0874f201I)02—0102—03
Water Source Mine Wireless Secu rity Monitoring System Based on DSP
ZEAO Oing?^“¨RⅡo
(No 3 Mino d Jining YaIlzhou Ming(Group)co I¨{JlⅢn#273500 Chinaj
Abstract- On accoLIn[d the low working efficiency of Ihe wu[#r pum[I m the undergrnu,,d,nine waL?uurce well
one data collecting and processing chip b“ed on TMS320LF2812“prop‘)sed which uses witless communicaliIJ¨
雌data and order transmission module the VB舯ftware as upper computer program d“elopment The general ?hem of 1he svsl?nd 1he funetian d the mftwaw am mainly explained
Keywo日s：TMS3201 F29l 2 chip：wlreless communication；VB∞n?，l_ect,rity?ltor?g
1概述
水源井潛水采兒訂電機上力率六(一般在10 kW
～60 kW)，能耗高數(shù)量多等特祉．咖傳統(tǒng)的水源符
蟬采Ⅲ人L周期巡視檢鑊壓力和流節(jié)參數(shù)的模式．
對于潛水泵的功率變化，水位變化，曾剛址力變化“
及流暈變化都無法實時采集，造成些潛水泵長期
工作在低斂牢．高電耗的運行狀巷F。隨著電子計
算機技術(shù)、信息通}n技術(shù)和多媒介傳感器技術(shù)的發(fā)
展．使水源井水泵運行工況．流量壓力和動靜水位等
參數(shù)的實時監(jiān)測成為了可能。本系統(tǒng)提Ⅲ采用DSP
為梭心的監(jiān)控分站，n兒X實時對數(shù)據(jù)進行采集、處理
和顯示，把處理的結(jié)果墟過五線發(fā)身J模塊傳送到小
心站，枉中心站的vc軟件抖而上，用戶能夠及時準
確地r解水泵運行狀態(tài)，以及在需要時對故障進行
排除．
2系統(tǒng)方案
(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)采用典喇分布式控制系統(tǒng)(DCS)，由臨
控分站和監(jiān)控中心組成．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示
目l§統(tǒng)結(jié)掏}意目
l／監(jiān)控中心：硬什部分由主服務(wù)器計算機工
控機、打印機、無線數(shù)傳模塊等組成；軟件部分包括
臨拄中心系繞軟件包輒數(shù)據(jù)岸軟件包。
2)臨盥舒站Ⅱj監(jiān)控終端(RTu)、無線數(shù)傳模
塊、壓力傳感器、流昔傳感器、電流互感器等紕成。
(2)尤線數(shù)傳刪絡(luò)
奉系統(tǒng)使川型號為MDS27IOA的數(shù)字電臺采
門]半頻點半雙T工作方式．其主要性能參數(shù)
萬方數(shù)據(jù)
2011年第2期煤礦機電·103·
頻率范圍220—240 MHz
數(shù)據(jù)速率9 600 kbit／s
端口速率300～38．4 kbit／s
信道帶寬12．5 kHz
3監(jiān)控終端(RTU)
監(jiān)控終端(RTU)由DSP2812為主控芯片的監(jiān)
控單元和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，響應(yīng)數(shù)據(jù)設(shè)備和無線電臺
組成。數(shù)據(jù)采集設(shè)備有模擬量采集和開關(guān)量采集
等，響應(yīng)數(shù)據(jù)設(shè)備有鍵盤顯示以及標準的RS-232通
能，其中模擬量檢測模塊用以檢測出水壓力、流量、
泵電機電壓，電流以及水位等參量；開關(guān)量檢測模塊
用于監(jiān)測電機運行狀態(tài)；控制器的輸出模塊用以控
制水泵電機的啟停；通信功能實現(xiàn)RS-232通訊接口
電路，以實現(xiàn)和無線電臺的連接，RrITU通過無線電
臺接受主站發(fā)來的數(shù)據(jù)并向主站發(fā)送數(shù)據(jù)。
DSP2812是RTu的核心，通過軟件控制實現(xiàn)自動監(jiān)
測和遙控狀態(tài)，并啟動運行，系統(tǒng)具有自診斷功能，
能實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，采取抗干擾措施保證
RTU在惡劣的環(huán)境下可靠運行。電源采用高性能
信口。RTu采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有檢錯和自診斷功隔離穩(wěn)壓電源，為系統(tǒng)可靠工作提供保障。
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匱●憾 TMS
320LF2407
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圖2 RTU硬件框圖
4監(jiān)控軟件無線是尹關(guān)薦勤能
(1)主要組成
監(jiān)控系統(tǒng)軟件框圖如圖3所示。
監(jiān)控系統(tǒng)軟件
采集
模塊
參數(shù)
設(shè)置
模塊
控制
模塊
系統(tǒng)
測試
模塊
數(shù)據(jù)
查詢
模塊
斟斟圉圉國圉圉斟目圉目圉
1)監(jiān)控中心實時接收水源井現(xiàn)場的狀態(tài)變化、
超限告警信號和數(shù)據(jù)，支持聲光報警；可以遠程啟
動／停止水泵；可以設(shè)置控制和報警參數(shù)。
2)中心數(shù)據(jù)庫軟件可以存儲、查詢水源井監(jiān)測
數(shù)據(jù)、報警信息、操作信息；可以生成水源井工作數(shù)
據(jù)曲線，如電流曲線、流量曲線等，并可以生成水源
井各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表。
5結(jié)語
基于DSP水源井無線安全監(jiān)控系統(tǒng)充分利用
計算機和TMS320LF2812本身的資源，組成了無線
SCADA系統(tǒng)，具有很好的兼容性和擴展性。該系統(tǒng)
對分散的水源井的出水流量、水位、壓力、電參數(shù)、水
泵狀態(tài)等可以進行遠程實時集中監(jiān)測，并遠程控制
水源井水泵的啟停，既保障供水質(zhì)量，又提高水源井
的效率與管理水平。
參考文獻：
[1] 劉和平，王維俊，鄧力．TMS320LF28XDSP C語言開發(fā)應(yīng)用
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[2]范逸之，等．V++Builder與RS-232串行通信控制[M]．北京：
清華大學(xué)出版社．2002．
萬方數(shù)據(jù)
·104· 煤礦機電2011年第2期
基于光纖網(wǎng)絡(luò)的煤礦高電壓智能保護裝置
王晉宏1，張作龍2
(1．陽煤集團公司機電處，山西陽泉045000；2．山西萬科電器有限公司，山西陽泉045000)
摘要： 分析了目前常用的高電壓綜合保護裝置存在的問題，介紹了基于光纖網(wǎng)絡(luò)式的煤礦井下
高壓電網(wǎng)智能保護系統(tǒng)原理，包括常規(guī)繼電保護、高壓漏電保護、防越級跳閘原理，以及智能型網(wǎng)絡(luò)
式井下高壓電網(wǎng)智能保護的組成和系統(tǒng)設(shè)計。該系統(tǒng)有效解決了煤礦井下電網(wǎng)普遍存在的問題，
實現(xiàn)了煤礦井下電網(wǎng)的智能化、信息同步、數(shù)字化。
關(guān)鍵詞： 高壓漏電；越級跳閘；光纖網(wǎng)絡(luò)；信息同步
中圖分類號：TMTM；TP273+．5 文獻標識碼：B 文章編號：1001—0874(2011)02-0104—04
Coal Mine High—voltage
Based on
Intelligent Protection Device
Fiber Network
WANG Jin一幻昭1，ZHANG Zuo—lon92
(1．Electrical and Mechanical Department of Yangquan Mining Group Co．，hd．，Yangquan 045000，China；
2．Shanxi Wanke Electrical Equipment Co．，Ltd．，Yangquan 045000，China)
Abstract： Analyzes the existing problems of the current high·voltage synthesize protection device，introduces the
coal mine high-voltage intelligent protection system principle based on fiber network，including general relay
protection，high—voltage leakage protection，anti—override trip principle，intelligent network coal mine high—voltage
power system protection and its system design．The system can effectively solve the common existing problems of
coal mine power system；realize intelligent，information synchronization and digitalization of the coal mine power
system．
Keywords：high·voltage leakage；override trip；optic fiber network；information synchronization
． 。一．。電的二次事故，且恢復(fù)供電所需要的時間較長，嚴重
‘”。一
影響礦井安全生產(chǎn)。因此，實現(xiàn)礦井高壓電網(wǎng)的自
我國煤礦井下高壓電網(wǎng)受經(jīng)濟、技術(shù)等各種因動化管理、對供電系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障診斷以及停送
素的限制，大多都是由多段短電纜(100—1200 m) 電操作實現(xiàn)計算機管理很有必要。
組成的逐級控制干線式縱向網(wǎng)絡(luò)，故傳統(tǒng)的高壓綜隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)
合保護裝置已經(jīng)不滿足現(xiàn)實生產(chǎn)的需要，經(jīng)常造成傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，我國煤礦礦井供電綜合自動
開關(guān)的誤動作甚至是拒動作，造成煤礦電力系統(tǒng)的化遠程電網(wǎng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的進步。礦用隔
大面積停電，嚴重影響生產(chǎn)、威脅工人師傅的生命安爆型煤礦井下電網(wǎng)綜合保護系統(tǒng)可為井下供電系統(tǒng)
全。當發(fā)生事故時，由于缺乏對電網(wǎng)狀態(tài)的全面監(jiān)提供各種保護、控制功能，并且通過可靠的數(shù)據(jù)通
測監(jiān)控，事故發(fā)生的地點和原因不詳，很容易造成供訊，使地面控制室值班員可以清楚了解井下電網(wǎng)的
[3]Kefin M．Passion，Stephen Yurkodch．Fuzzy control[D]．ne 0-
hio state：The Ohio State University，1997．
[4] 邵裕森．過程控制工程[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2002．
[5]徐愛鈞，彭秀華．單片機高級語言C51 Windows環(huán)境編程與應(yīng)
用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2001．
作者簡介：趙慶元(1970一)，男，助理工程師。1997年畢業(yè)于兗州
礦區(qū)職工大學(xué)?，F(xiàn)在濟三煤礦主要從事煤礦機電自動化方面的技術(shù)
工作。
(收稿日期：2010—12—13；責任編輯：姚克)

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