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基于DSP的水源井无线安全监控系统

文档作者：赵庆元．高瑞文档来源：兜州矿Ⅱ(集团)公司济三煤矿		点击数：	更新时间： 2024年06月12日
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煤矿机电2011年第2期
基于DSP的水源井无线安全监控系统
赵庆元．高瑞
兜州矿Ⅱ(集团)公司济!煤r．ih东济r 273500
摘要： 针对煤矿井下水辉井水泵q2”救i低下的现状．提出j一#基干TMS320I—IZ281 2数桎采
集和赴理苗片，采用无线通讯作为数据和命令传送模块，使R VB软斗非1上位机程序的永潭井无
线安全监控幕缱。主要阐述零统的《体方案卸软件主要功虚。
关键词：TMS320LF2812芯片；无线通讯；VB软件；安全监拉
中臣分羹号：rP273 文献标识码：B 文章编号：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
水源井潜水采儿订电机上力率六(一般在10 kW
～60 kW)，能耗高数量多等特祉．咖传统的水源符
蝉采Ⅲ人L周期巡视检镬压力和流节参数的模式．
对于潜水泵的功率变化，水位变化，曾刚址力变化“
及流晕变化都无法实时采集，造成些潜水泵长期
工作在低敛牢．高电耗的运行状巷F。随着电子计
算机技术、信息通}n技术和多媒介传感器技术的发
展．使水源井水泵运行工况．流量压力和动静水位等
参数的实时监测成为了可能。本系统提Ⅲ采用DSP
为梭心的监控分站，n儿X实时对数据进行采集、处理
和显示，把处理的结果墟过五线发身J模块传送到小
心站，枉中心站的vc软件抖而上，用户能够及时准
确地r解水泵运行状态，以及在需要时对故障进行
排除．
2系统方案
(1)系统结构
本系统采用典喇分布式控制系统(DCS)，由临
控分站和监控中心组成．系统结构如图1所示
目l§统结掏}意目
l／监控中心：硬什部分由主服务器计算机工
控机、打印机、无线数传模块等组成；软件部分包括
临拄中心系绕软件包辄数据岸软件包。
2)临盥舒站Ⅱj监控终端(RTu)、无线数传模
块、压力传感器、流昔传感器、电流互感器等纰成。
(2)尤线数传删络
奉系统使川型号为MDS27IOA的数字电台采
门]半频点半双T工作方式．其主要性能参数
万方数据
2011年第2期煤矿机电·103·
频率范围220—240 MHz
数据速率9 600 kbit／s
端口速率300～38．4 kbit／s
信道带宽12．5 kHz
3监控终端(RTU)
监控终端(RTU)由DSP2812为主控芯片的监
控单元和数据采集设备，响应数据设备和无线电台
组成。数据采集设备有模拟量采集和开关量采集
等，响应数据设备有键盘显示以及标准的RS-232通
能，其中模拟量检测模块用以检测出水压力、流量、
泵电机电压，电流以及水位等参量；开关量检测模块
用于监测电机运行状态；控制器的输出模块用以控
制水泵电机的启停；通信功能实现RS-232通讯接口
电路，以实现和无线电台的连接，RrITU通过无线电
台接受主站发来的数据并向主站发送数据。
DSP2812是RTu的核心，通过软件控制实现自动监
测和遥控状态，并启动运行，系统具有自诊断功能，
能实时监测系统的运行状态，采取抗干扰措施保证
RTU在恶劣的环境下可靠运行。电源采用高性能
信口。RTu采用模块化结构，具有检错和自诊断功隔离稳压电源，为系统可靠工作提供保障。
I一一一。一。’。。。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一。。‘
l鲨H竺鐾卜
I
匮●憾 TMS
320LF2407
I
Ii陌小I l 吧厢l
图2 RTU硬件框图
4监控软件无线是尹关荐勤能
(1)主要组成
监控系统软件框图如图3所示。
监控系统软件
采集
模块
参数
设置
模块
控制
模块
系统
测试
模块
数据
查询
模块
斟斟圉圉国圉圉斟目圉目圉
1)监控中心实时接收水源井现场的状态变化、
超限告警信号和数据，支持声光报警；可以远程启
动／停止水泵；可以设置控制和报警参数。
2)中心数据库软件可以存储、查询水源井监测
数据、报警信息、操作信息；可以生成水源井工作数
据曲线，如电流曲线、流量曲线等，并可以生成水源
井各种生产数据报表。
5结语
基于DSP水源井无线安全监控系统充分利用
计算机和TMS320LF2812本身的资源，组成了无线
SCADA系统，具有很好的兼容性和扩展性。该系统
对分散的水源井的出水流量、水位、压力、电参数、水
泵状态等可以进行远程实时集中监测，并远程控制
水源井水泵的启停，既保障供水质量，又提高水源井
的效率与管理水平。
参考文献：
[1] 刘和平，王维俊，邓力．TMS320LF28XDSP C语言开发应用
[M]．北京：北京航空航天出版杜，2002．
[2]范逸之，等．V++Builder与RS-232串行通信控制[M]．北京：
清华大学出版社．2002．
万方数据
·104· 煤矿机电2011年第2期
基于光纤网络的煤矿高电压智能保护装置
王晋宏1，张作龙2
(1．阳煤集团公司机电处，山西阳泉045000；2．山西万科电器有限公司，山西阳泉045000)
摘要： 分析了目前常用的高电压综合保护装置存在的问题，介绍了基于光纤网络式的煤矿井下
高压电网智能保护系统原理，包括常规继电保护、高压漏电保护、防越级跳闸原理，以及智能型网络
式井下高压电网智能保护的组成和系统设计。该系统有效解决了煤矿井下电网普遍存在的问题，
实现了煤矿井下电网的智能化、信息同步、数字化。
关键词： 高压漏电；越级跳闸；光纤网络；信息同步
中图分类号：TMTM；TP273+．5 文献标识码：B 文章编号：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．。电的二次事故，且恢复供电所需要的时间较长，严重
‘”。一
影响矿井安全生产。因此，实现矿井高压电网的自
我国煤矿井下高压电网受经济、技术等各种因动化管理、对供电系统运行状态、故障诊断以及停送
素的限制，大多都是由多段短电缆(100—1200 m) 电操作实现计算机管理很有必要。
组成的逐级控制干线式纵向网络，故传统的高压综随着信息技术、计算机技术、自动化技术和网络
合保护装置已经不满足现实生产的需要，经常造成传输技术的飞速发展，我国煤矿矿井供电综合自动
开关的误动作甚至是拒动作，造成煤矿电力系统的化远程电网监测监控系统有了很大的进步。矿用隔
大面积停电，严重影响生产、威胁工人师傅的生命安爆型煤矿井下电网综合保护系统可为井下供电系统
全。当发生事故时，由于缺乏对电网状态的全面监提供各种保护、控制功能，并且通过可靠的数据通
测监控，事故发生的地点和原因不详，很容易造成供讯，使地面控制室值班员可以清楚了解井下电网的
[3]Kefin M．Passion，Stephen Yurkodch．Fuzzy control[D]．ne 0-
hio state：The Ohio State University，1997．
[4] 邵裕森．过程控制工程[M]．北京：机械工业出版社，2002．
[5]徐爱钧，彭秀华．单片机高级语言C51 Windows环境编程与应
用[M]．北京：电子工业出版社，2001．
作者简介：赵庆元(1970一)，男，助理工程师。1997年毕业于兖州
矿区职工大学。现在济三煤矿主要从事煤矿机电自动化方面的技术
工作。
(收稿日期：2010—12—13；责任编辑：姚克)

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