| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 国内外研究动态 | 第13-17页 |
| 1.2.1 矿井自动化水情监控研究动态 | 第13-16页 |
| 1.2.2 现场总线通信与以太网研究动态 | 第16-17页 |
| 1.3 课题主要研究内容及论文安排 | 第17-20页 |
| 第二章 矿井巷道水情监控系统的设计方案 | 第20-38页 |
| 2.1 矿井巷道水情监控系统的总体架构 | 第20-26页 |
| 2.1.1 监控单元的实现方案 | 第21-23页 |
| 2.1.2 监控系统的数据通信方案 | 第23-26页 |
| 2.2 矿井煤泥水环境水位传感研究与设计 | 第26-34页 |
| 2.2.1 水位传感器敏感元件结构与传感机理 | 第26-28页 |
| 2.2.2 水位传感器的嵌入式硬件设计 | 第28-32页 |
| 2.2.3 水位传感器的应用软件开发 | 第32-34页 |
| 2.3 矿用水泵启停控制及状态监测研究 | 第34-36页 |
| 2.3.1 矿用水泵的启停控制 | 第34-35页 |
| 2.3.2 矿用水泵的工作状态监测 | 第35-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-38页 |
| 第三章 矿井巷道水情监控单元的硬件设计 | 第38-56页 |
| 3.1 监控单元检测与控制硬件设计 | 第38-46页 |
| 3.1.1 隔离驱动型频率信号检测研究与设计 | 第38-40页 |
| 3.1.2 隔离驱动型开停信号检测研究与设计 | 第40-43页 |
| 3.1.3 双向隔离驱动型输出继电控制设计 | 第43-45页 |
| 3.1.4 板载/遥控输入冗余检测研究与设计 | 第45-46页 |
| 3.2 人机可视化与存储硬件设计 | 第46-51页 |
| 3.2.1 基于灵活静态存储管理的可视化硬件设计 | 第46-49页 |
| 3.2.2 E2PROM与NORFLASH外部存储设计 | 第49-51页 |
| 3.3 井上井下数据通信接口设计 | 第51-54页 |
| 3.3.1 井下主/从站单元485通信接口电路 | 第51-52页 |
| 3.3.2 井下主站单元网络通信接口电路 | 第52-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 矿井巷道水情监控系统的软件开发 | 第56-72页 |
| 4.1 巷道水情监控从站监控单元软件开发 | 第56-62页 |
| 4.1.1 从站监控单元的软件功能架构 | 第56-57页 |
| 4.1.2 从站本地监控与通信应答软件设计 | 第57-62页 |
| 4.2 水情监控集控主站监控单元软件开发 | 第62-66页 |
| 4.2.1 主站监控单元的软件功能结构 | 第62-63页 |
| 4.2.2 主站水情数据可视化问询软件设计 | 第63-66页 |
| 4.3 井下485总线标准通信研究 | 第66-68页 |
| 4.3.1 监控单元Modbus通信机制解析 | 第66页 |
| 4.3.2 主/从站485标准通信实现 | 第66-68页 |
| 4.4 井上井下以太网TCP/IP通信研究 | 第68-70页 |
| 4.4.1 监控系统TCP/IP网络通信机制 | 第68-69页 |
| 4.4.2 基于LwIP的主站单元网络通信实现 | 第69-70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 第五章 系统测试与分析 | 第72-84页 |
| 5.1 水位传感器的测量性能测试与分析 | 第72-75页 |
| 5.1.1 传感电缆电容水位关系验证测试 | 第72-73页 |
| 5.1.2 传感器测量精度与迟滞性能测试 | 第73-75页 |
| 5.2 监控单元硬件电路功能性能测试 | 第75-77页 |
| 5.2.1 隔离驱动型频率信号检测电路 | 第75页 |
| 5.2.2 隔离驱动型开停信号检测电路 | 第75-76页 |
| 5.2.3 板载/遥控输入冗余检测电路 | 第76-77页 |
| 5.3 从站监控单元板载功能测试 | 第77-79页 |
| 5.3.1 从站单元监控功能测试平台 | 第77-78页 |
| 5.3.2 从站单元监控功能测试与分析 | 第78-79页 |
| 5.4 数据交互传输测试 | 第79-82页 |
| 5.4.1 主/从站监控单元485通信测试 | 第79-80页 |
| 5.4.2 主站监控单元以太网通信测试 | 第80-82页 |
| 5.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第六章 总结与展望 | 第84-86页 |
| 6.1 总结 | 第84-85页 |
| 6.2 展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-92页 |
| 致谢 | 第92-94页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第94页 |