矿井提升机超载预警系统无线数据采集装置的设计

王泽林 朱彦谞 张敬淇 朱昱霖 张宸毓

摘要：为解决矿井提升机运行过程中存在的超载提升，钢丝绳受力不均等问题，设计了一款基于ARM的嵌入式矿井提升机超载预警系统。该系统采用先进的传感技术、Sub-G无线通信技术、工业级嵌入式ARM微控制器技术，对数据进行实时采集和无线传输，实现提升机超载监测和钢丝绳张力差监测，有效地避免事故的发生。由于矿井提升机属移动设备，无线数据采集装置只能用电池供电，因此整个系统的设计和选型皆遵循低功耗原则。

关键词：ARM;低功耗;无线传输;数据采集;嵌入式

中图分类号：TD76      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）07-0178-04

Design of Wireless Data Acquisition Device for

Overload Warning System of Mine Hoist

WANG Zelin，ZHU Yanxu，ZHANG Jingqi，ZHU Yulin，ZHANG Chenyu

（China University of Mining and Technology-Beijing，Beijing  100083，China）

Abstract：In order to solve the problem of overload hoisting and uneven force of wire rope in the operation process of mine hoist，an embedded overload warning system of mine hoist based on ARM is designed. The system adopts advanced sensor technology，Sub-G wireless communication technology and industrial embedded ARM microcontroller technology to realize real-time data acquisition and wireless transmission，realize overload monitoring of hoist and tension difference monitoring of wire rope，and effectively avoid accidents. Because the mine hoist is a mobile device，the wireless data acquisition device can only be powered by battery，so the design and selection of the whole system follow the principle of low power consumption.

Keywords：ARM;low power consumption;wireless transmission;data acquisition;embedded

收稿日期：2021-03-14

基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助（C202004856）

0  引  言

矿井提升机是我国煤矿生产中一种使用较为频繁的机械设备，为矿产的顺利开采提供技术保障[1]。现代矿井都采用全自动重型矿井提升机，具有容量大、速度快的特点。但有些煤矿为了提高生产效率而超负荷运煤，这大大增加了矿井的危险系数，因此矿井提升机的安全运行问题日益得到重视[2]。

国家已经出台了一系列标准，要求定期对矿井提升机进行检修。但由于矿井提升机工作强度大，出现故障的时间不能确定，定期检修并不能完全杜绝故障的发生;另外，检修时提升机要停止工作，这样会对生产过程造成一定的影响;并且检修的时候需要对提升机进行拆卸，而频繁的拆卸会损害提升机的性能，反而提高了故障的发生率。……