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基于M-Bus总线的矿用智能传感器网络的研究

作　者: 王全
导　师: 徐乐年
学　校: 山东科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: M-Bus总线智能传感器过流保护本安可靠性
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

基于中国矿用监测系统及传感器技术的发展现状,根据M-Bus总线技术在与现有监测系统所广泛采用的485总线技术的比较中所展现的技术优势,同时结合,矿井井下环境复杂,监测系统所需监测测点多,分布范围广等现场环境特点,本文采用M-Bus总线技术,设计了矿用智能传感器网络。为了满足矿用监测系统,便于扩展、布线简便、易于安装维护的使用需求,本文按照M-Bus总线技术,设计了M-Bus总线主站接口电路,并且对智能传感器进行了通用设计,主要包括M-Bus,总线从站接口电路的设计,智能传感器供电模块的设计以及智能传感器信号处理电路部分主处理芯片的选择等。配套于硬件设计,本文还进行了相应的软件设计,主要包括智能传感器与监测主站之间的通信主程序以及智能传感器与设置器之间的通信主程序等。另外,为了满足井下监测系统对本安的要求,本文对M-Bus主站接口电路设计了过流保护模块；对智能传感器进行了本安设计。为了保证系统运行的稳定可靠,系统在元件选择与降额使用,抗干扰性,软件可靠性等方面进行设计。同时,为了减小系统运行的功耗,智能传感器采用M-Bus总线集中供电,传感器分时上点的模式。此智能传感器网络经过30多个煤矿监测系统(井筒监测,水文监测等)的试用,展现了良好的效果。

全文目录

摘要  5-6
英文摘要  6-11
1 绪论  11-14
  1.1 研究背景  11-13
  1.2 本文主要研究工作  13-14
2 系统总体结构  14-16
  2.1 引言  14
  2.2 总体设计  14-15
  2.3 总结  15-16
3 M-Bus总线的选择  16-21
  3.1 485总线与M-Bus总线的比较  16-18
  3.2 M-Bus总线结构模型  18-19
  3.3 M-Bus总线通信协议  19-20
  3.4 本章小结  20-21
4 M-Bus主站接口电路的硬件设计  21-25
  4.1 引言  21
  4.2 M-Bus总线主站接口电路设计  21-24
  4.3 本章小结  24-25
5 M-Bus总线智能传感器的通用设计  25-52
  5.1 引言  25
  5.2 传感器的基本特性  25-27
  5.3 智能传感器通用硬件设计  27-36
  5.4 智能传感器通用软件设计  36-41
  5.5 智能传感器本安性设计  41-46
  5.6 智能传感器可靠性设计  46-50
  5.7 本章小结  50-52
6 结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-57
攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况  57

基于M-Bus总线的矿用智能传感器网络的研究

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