采用HART总线的煤矿监控分站通信系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

我国煤矿安全监控技术起步较晚，80年代初，从国外等引进了一批安全监控系统，装备了部分煤矿。通过引进、消化、吸收，并结合我国煤矿生产的实际情况，研制出kj2、kj4、kj10、kj13、kj19、kj38、kj66、kj75、kj80、kj92等监测监控系统，并实际应用于我国煤炭生产行业。事实证明，安全监控系统在煤矿的安全生产中是极其重要的应用。同时在以风定产、先抽后采、监测监控的方针及煤矿生产安全规程等有关规程的指导下，明确规定了我国所有瓦斯矿井必须安装煤矿监控系统。

中国是世界产煤大国，也是煤炭消费的大国。但是我国煤矿安全生产状况不容乐观，总的来说，我国煤田遍布全国，但煤层的赋存条件和地质情况差异很大，很多矿井自然环境恶劣，受到水、火、瓦斯、粉尘、顶板事故等自然灾害的威胁，发生事故比较频繁。为减少事故的发生，预防工作是安全生产的重点。

安全监测监控系统应用于煤炭生产行业，它起源于对矿井瓦斯检测的安全需求。煤矿安全监测监控技术是伴随着煤炭生产行业的发展而逐步发展起来的。随着煤炭行业的发展，采煤工作面产值不断提高，对环境和生产参数的检测要求也越来越高。随着微电子技术、控制技术、通信技术、计算机技术等的突飞猛进计算机更加广泛地进入工业控制的各个领域，并且发挥着越来越大的作用。同时，计算机技术在煤炭行业的应用也越来越广泛，利用计算机作为工控机对生产和环境参数的实时检测是煤炭生产的一个重要环节。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：设计一个基于单片机的通信系统，实现煤矿的监控分站与远程终端之间的通信。该系统应包括：发送端和接收端的设计、cpu及外围接口设计。

预期目标：

（1）要求具备键盘输入、显示等功能；

3. 研究的方法与步骤

硬件设计

（1）hart发送端硬件设计；（2）电路环流硬件设计；

4. 参考文献

[1] 张洪润，孙悦等.单片机原理及应用[m].北京：清华大学出版社.2008

[2] 沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[m].北京：电子工业出版社.2005

[3] 冯建华等.单片机应用的系统设计与产品开发[m].北京：人民邮电出版社.2004

5. 计划与进度安排

（1）2022.3.022022.4.09 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.4.102022.4.30 硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；

（3）2022.4.312022.5.14 设计电路原理图、编制应用程序；