矿井架空人车无线监控系统毕业设计

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1、1 前言 架空人车作为斜坡道的运输工具应用非常广泛，主要应用在煤矿斜井、斜坡道码头、 旅游景点等地。 架空人车主要由驱动装置、驱动轮、钢丝绳、托绳轮、车厢、变坡点装 置、尾轮装置及张紧装置等部件组成1。其工作原理为钢丝绳绕过驱动轮和尾轮，呈无极 封闭型，由驱动装置带动驱动轮旋转，靠摩擦驱动使钢丝绳连续循环运行，在地面上沿着 一定轨迹行走，从而达到输送目的。架空人车主要用于大高差地段上人员和货物的提升， 相对于其它运输工具，架空人车的主要特点是提升能力强，线路坡度可以相当大。在某些 特殊地段，架空人车可以发挥其它运输工具不可替代的作用。 架空人车作为交通工具在国外使用非常广泛，比如：城市轨道交通

2、、港口运输以及旅 游景点载客等。特别是作为港口运输工具，历史悠久。 美国西部海港城市旧金山，架空人车仍是重要的交通工具，其牵引和制动方式如 下：在两条铁轨中间有一凹槽，槽内有一连续移动的钢缆，为架空人车提供牵引 动力。车厢底部有一具夹固装置，伸入凹槽内。驾驶员操纵控制杆，即能使夹固 装置牢牢夹住钢缆，钢缆牵引车厢前进。反之，若夹固装置松开钢缆，则车厢失 去牵引力，减速行驶，驾驶员通过手动制动器可以将车厢停住。 瑞士架空人车公司设计的架空人车系统:该系统由两台车厢组成， 靠一套平衡驱动 绳联在一起，两台缆车在同一个轨道上行驶，在斜坡中间有一个让车道，会车时， 可以错开行驶，同时该系统具有过载保护

3、、地震保护等安全措施。 锡金首都甘托克架空人车情况:由一套 270kw 的柴油发电机提供动力， 另外还有一 套热备用的发电机，在紧急情况下可以投入运行。 我国早期的架空人车基本从矿用斜井人车发展而来，技术相对落后，安全性不足。 本设计中的架空人车监控系统主要是面向煤矿生产过程。 架空人车系统是煤矿生产的 一个重要组成部分， 它担负着井下工作人员的运输， 井下环境恶劣， 很容易出现突发事故， 架空人车运行情况的正常与否直接关系到工人的生命安全和煤矿生产任务的完成。 在生产过程中，主控室要随时和车厢中的工作人员保持联系，实时了解车厢内部的情 况，方便做出相应调整，保证架空人车的正常运行。同时，如有

4、突发事故，车厢内工作人 员可以通过紧急按钮告知主控室采取有效措施，并及时向控制中心报告车厢及周边的状 况， 降低甚至可以避免事故对生命财产造成的损失， 也对事后的事故产生原因分析提供了 第一手材料，为煤矿的安全生产提供了有效保障。 2 无线通讯技术概述 1.1 无线通讯技术的发展 远距离无线传输已经有一百多年的历史，可以追溯到 1901 年马可尼将电报信号发送 到 1800 英里外的大西洋彼岸。无线传输技术在过去的一个世纪里经历了无线电、雷达、 电视、卫星和移动电话等不同的发展和应用阶段。在 20 世纪 70 年代后期，蜂窝无线和个 人通信系统进入加速发展期， 这个阶段是无线通讯技术发展的黄金

5、时期， 相继成功引入了 第一代（1G） 、第二代（2G）和第三代（3G）蜂窝系统，到目前为止，无线通讯技术已 经在现代社会中为人们提供了无处不在的移动通讯服务，能够满足人们语音、数据、图像 等诸多的需求。 无线通讯网络， 顾名思义是利用无线电波而非线缆来实现与计算机设备位置无关的网 络数据传输系统，是现代数据通信系统发展的一个重要方向。随着计算机网络技术、无线 技术以及智能传感器技术的相互渗透、 结合， 产生了基于无线技术的网络化智能传感器的 全新概念。 这种基于无线技术的网络化智能传感器， 使得工业现场的数据能够通过无线链 路直接在网络上传输、发布和共享。 无线通讯技术能够在工厂环境下，为各

6、种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化 设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构， 在一些特殊环境下有 效地弥补了有线网络的不足， 进一步完善了工业控制网络的通信性能。 无线传输进入工业 控制领域的趋势无可质疑。 目前主流无线通讯技术与标准主要包括 WLAN、Bluetooth、Zigbee、WiMax、 GSM/GPRS/CDMA 等2。 1.2 常用无线通讯技术原理及应用 目前，在工业自动化领域中无线通讯技术协议主要是：对于可用于现场设备层的无线 短程网， 采用的主流协议是 IEEE 802.15.4 （如 ZigBee） ； 对于大数据容量的短程无线通信， 则是 IEEE 802.15.3；而对于适应较大传输覆盖面和较大信息传输量的无线局域网，采用 的是 IEEE 802.11 系列。其应用的重点是无线短程网、无线局域网及 GPRS/CDMA 网络。 1)无线传感器网络（Sensor Networks） 现场设备层无线通信迅速进入工控领域， 其中一个突破口是现场总线和无线通信技术 的结合。以 Zigbee 网络为例，其特点是： 3