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在我国,由瓦斯爆炸引起的煤矿安全事故在所有矿难中占的比重最高,危害也最严重,因此构建完善的瓦斯监测系统是国家对煤矿企业的强制要求,也是煤矿安全管理工作的主要组成部分。便携式瓦斯检测仪在预防矿难事故的发生中起到了重要作用。目前煤矿企业对便携式瓦斯检测仪的管理工作主要是采用人工收发、手动登记的方式,容易出错,效率低下,不能满足企业对仪表管理工作的要求。为了解决这些问题,本课题参考了自动售货机的设计思路,并将嵌入式技术和射频识别技术引入到便携式瓦斯检测仪的管理工作中,设计出便携式瓦斯检测仪自动收发系统。本系统包括服务器、嵌入式控制电路和自动收发装置三个部分,并开发了与之配套的服务器端软件和客户端软件。服务器负责存储领用人员和便携式瓦斯检测仪的基本信息以及收发记录,并为管理人员查询信息和打印报表提供数据支持。这就要求服务器中的数据要绝对安全,所以本系统的服务器采用工控机,确保它能够在恶劣的粉尘环境下连续长时间的运行。嵌入式控制电路由射频识别模块、存储通道检测模块、电动推杆驱动模块、ARM核心控制模块以及电源模块组成。识别模块采用RFID技术,对人员卡和嵌入了射频卡的瓦斯检测仪进行识别。存储通道检测模块利用电容式接近开关对仪表存储通道中的仪表进行检测。电动推杆驱动模块主要是通过继电器的接通与断开来控制电动推杆的伸长和收缩。ARM核心控制模块是整个系统的核心,承担着数据处理和传输、命令判断以及控制电动推杆的功能。电源模块为整个系统提供12V、3.3V、5V稳定的电压。便携式瓦斯检测仪自动收发装置的设计借鉴于自动售货机。装置由发放和回收两个部分组成,发放装置包括两个仪表存储通道,一个发放通道,两个滑轨。回收装置包括两个仪表回收仓,一个回收通道,一个仪表保护装置。回收仓底部铺有防震缓冲橡胶,并采用圆弧斜面,可有效避免仪表滑落过程中的碰撞和堆积。除此之外,自动发放装置还设计了硬件系统的接口,例如电容式接近开关接口、射频识别模块接口、电动推杆驱动接口和触摸屏接口等。整个收发装置设计紧凑,体积较小,尽量提高现场空间的利用率。系统软件开发包括服务器端软件开发和客户端软件开发两方面的工作。服务器端采用MySQL数据库,并且利用Qt4.7图形用户界面应用程序编写数据库管理软件,实现了对仪表管理人员、领用人员和便携式瓦斯检测仪信息的有效管理。客户端程序采用嵌入式Linux操作系统,利用Qt图形界面软件编写客户端管理程序,客户端与服务器之间利用UDP协议进行数据通信。在完成了整个便携式瓦斯检测仪自动收发系统的搭建后,我们对此收发系统的各种功能做了一系列测试。测试结果表明实验系统在便携式瓦斯检测仪的收发速度和收发记录等方面都达到了预期的设计要求,并且能够长时间连续稳定运行。该系统投入实际运行,可使便携式瓦斯检测仪管理工作的自动化和信息化程度提高到一个新的水平。