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煤炭作为我国的主要能源,对我国经济建设起着非常重要的作用,随着对煤开采量需求的逐渐增大,“安全生产”越来越成为煤矿生产工作的重中之重。近几年,用于矿井下掘进工作面的主、副双局扇是许多煤矿(特别是高瓦斯煤矿)生产必须要求配置的设备,以KJ66系统为代表的集中控制系统被越来越多地用于井下,实现集中管理。同时,许多安全领域的专家将智能控制运用于故障诊断、通风、监控等技术来降低煤矿事故的发生率。 本论文针对煤矿井下这种实际情况,完成了基于远程网络智能矿用风电气互锁系统的设计。系统分上、下位机两大部分,其中下位机是本质安全设备,该设备以MCS一51系列805l单片机为控制核心,将智能思想融入,完成控制、故障诊断、通信等功能,上位机实现与下位机间的通信与在线监测。 论文首先按照专家知识库系统思想,将主、副局扇、掘进工作面、风量压力、4处瓦斯浓度等共14个量形成一个风、电、气互锁控制规则知识库,并运用粗糙集理论对知识约简处理,推导出控制的极小化决策集;接着,论文详细介绍了下位机的硬件、软件设计方法与设计思路。其中硬件设计部分包括8051资源扩展模块、电源模块、控制模块、显示报警模块、通信模块、本安设计模块共6大模块;软件设计部分采用了模块化和“由内向外”的嵌套设计思想,给出了主程序和部分子程序的流程框图以及主程序详细的8层编程思路;其次,论文就下位机采取的各种软硬件抗干扰措施进行了详细阐述:同时,论文介绍了上位机与下位机之间的RS一232通信实现方法以及上位机在线监测与故障诊断功能的软件编程方法;最后,论文论述了系统的调试方法与试验结果。 经过调试和试验验证,该系统完全实现了预期的各种控制与互锁功能,可实现上位机与下位机之间的通信,整体性能良好。系统具有智能化、功能集中、互锁性好等优点,对于煤矿井下安全生产具有重要的现实意义。