لي روي جين قوه إلى العمل

(كلية الهندسة الكهربائية وهندسة المعلومات، جامعة انهوى للتكنولوجيا، هواينان، وانهوى 232001، الصين)

ويمكن الحصول عليها باستخدام أسلوب المقاومة حيوي يتغير في المقاومة في مناطق مختلفة التماس من منجم الفحم، والتغيير سمة المقاومة التماس، من خلال STM32 الدائرة اكتساب الكهربائي للسيطرة الأساسية، في الوقت الحقيقي رصد التغيرات كل إمكانات نقطة، التفاضلية دائرة معالجة الإشارات من بنية القياس إلى وحدات AD، وتحسين القدرة على مكافحة التشويش. مصممة رقة جمع على أساس إمكانات STM3232 و 32 و اكتساب درجة حرارة الدوائر الحالية الدائرة كشف، في الوقت الحقيقي رصد والتغيرات في درجات الحرارة التماس المحتملة، والتغيرات في الانبعاثات الحقل الحالي في الوقت الحقيقي نقطة الكشف عن 32، والبيانات التي تم جمعها من قبل شبكة النقل UDP تحميل الاتفاق على الخادم. وقد اظهرت النتائج أن الدائرة الاستحواذ عبر البيانات بكفاءة تجهيز خوارزمية يمكن الحصول مستقر تغيير في إمكانات نقطة ودرجة الحرارة، منذ القياسات المختلفة باستثناء يحدث القيم المتطرفة التدخل، تقديم بيانات الدعم القوي لتحليل التغيرات في التكوينات قاع البئر.

المقاومة، وSTM32، هيكل قياس الفرق، وUDP، شبكة، وتجهيز البيانات خوارزمية

ويستند أسلوب الكهربائي على مبدأ أساسي من خصائص موصل الهيئات الجيولوجية في القشرة الأرضية، وتوزيع الحقل الكهربائي DC، الحقل الكهربائي المكاني ولدت كمصدر البحوث الإثارة من خلال تطبيق مصطنع إمدادات الطاقة الحالية المباشر في منطقة معينة، أي، في إطار نفس اختبار قياس DC المجال الكهربائي نقطة فيما يتعلق الجهد الانبعاثات بين عالية الحقل الكهربائي المحتملين، قيمتها عن طريق التحول الدائرة مجموعة إلى الدائرة معالجة الإشارات، وجمع STM32 تجهيز الدوائر إشارة إلى إمكانية نقطة القياس، والبيانات التي تم جمعها لتحليل البيانات، على أساس تغيير نقطة الظروف الجيولوجية. هذه الطريقة يمكن تطبيقها على جعل دائرة الشراء في التغيرات الجيولوجية الفحم تحت الأرض تعدين الفحم في اكتساب والهيدرولوجيا والتطبيقات الهندسية حماية البيئة.

تم رصد 1 المقاومة ونظام الحصول على درجة الحرارة مع

A جهاز متعدد طريقة المقاومة الكهربائية هو قياس الأعماق وقسم الكهرباء في واحدة من مجموعة من متعدد القطب طريقة استكشاف تكوين الملعب، والتي تمد الحالي إلى أرض الواقع من خلال A، أقطاب B، وM، N قياس فرق الجهد بين UMN القطبين لتحديد مقاومة محددة لتسجيل نقطة وفقا لمحة قياس المقاومة، وحساب، ومعالجة وتحليل والمقاومة من تشكيل للحصول على توزيع [1]. ببساطة كل الأقطاب (عشرات ومئات الجذر) وضعت على نقاط القياس قياس، وثم جمع STM32 تنفيذها باستخدام سريع الحصول على البيانات مراقبة الدوائر مركز القطب من خلال التبديل الكهربائي التناظرية، حفظها تلقائيا، التي تم جمعها عن طريق الإيثرنت البيانات التي تم تحميلها على أجهزة الكمبيوتر، ومعالجة البيانات وتحليلها.

اكتساب الدائرة من الجهاز الحالي على فترات من 1 ل ~ 5 ثوان دورة جمع وتحولت تلقائيا المعلمات التحول تردد عن كل نقطة من الأقطاب الكهربائية جمع واقتناء نظام درجة الحرارة من أجل فهم أفضل للتغيرات البيئية على جمع، نقطة جمع أكثر ملاءمة لتحليل التغيير . اعتمادا على متطلبات التطبيق، النظام باستخدام الأقطاب 32 و 32 اكتساب الحرارة جمع وتجسيد النظام هو مبين في الشكل.

اكتساب الدوائر الكهربائي

القطب الرئيسي 32 وفقا لمبدأ جمع أسلوب المقاومة، من خلال A، يتم تزويد B الحالي إلى القطب الأرض، ثم M، N قياس فرق الجهد بين UMN القطبين ، وذلك للحصول على المقاومة واضحة للتسجيل النقاط. هذا نظام الحصول على 32 لتأخذ في نقاط تجميع الحقل الكهربائي DC A، B يتم توفيرها، مع كل نقطة تجميع المقابلة المعلمات طبيعية في ظل الظروف العادية، عندما تغيير في معالم جيولوجية من كل قطب كهربائي نقطة

سوف تتغير، القطب 32 هو التقاط فاصل 1 ق ~ 5 ثوان، يتم تحميل في الوقت الحقيقي البيانات التي تم جمعها إلى خادم عبر إيثرنت، سواء للبيانات اكتساب على نطاق التحليل. وينقسم نظام الحصول على 32 في القطب جمع الدوائر التبديل الكهربائي من جزأين، دائرة معالجة الإشارات.

2.1 تصميم الدوائر التبديل

كل مسار الكهربائي 32 التي تم جمعها من قبل اثنين من CMOS 16 قناة التناظرية الدائرة المضاعف هو مساهمة مباشرة إلى قناة الأجهزة، ونهاية السيطرة منه لتحديد أربعة STM32 عنوان واحد تمكين المحطة، وحدد إشارة الدخل المقابلة إلى العنوان المحدد الناتج COM من محطة، وهي المرة قناة التحول في نانو ثانية.

دائرة معالجة الإشارات 2.2

إشارة تناظرية المكتسبة عبر القطب دارة معالجة الإشارات تحويل وحدة جمع AD إشارة الدخل تكييفها مع الاحتياجات. إشارة هيكل الدائرة اكتساب تتكون أساسا من قياس الفرق، على حلبة إشارة توهين، ودائرة الجهد المقارنة، COMS 8 قنوات التناظرية معدد، مكبرات الصوت التنفيذية.

من أجل إزالة بكفاءة الخطأ قياس الناجمة عن التدخل، إشارة الدخل هو وضع الإدخال التفاضلية، يمكنك تحقيق درجة عالية من الدقة قياس وانتقائي، يكون لها تأثير كبير في القضاء على التدخل، وتحسين الخطي، وتحسين حساسية. التكوين قياس الفرق هو مبين في الشكل 2، والناتج هو:

إشارة الدائرة توهين جمع أساسا قبل تخفيف إشارة مستوى الجهد. تتم مقارنة الجهد مقارنة الدوائر وسيتم جمع إشارة الجهد مع ثلاثة الفولتية المرجعية، ثلاثة الجهد نتيجة المقارنة، واختيار يتم تحديدها من قبل STM32 الدائرة التضخيم متعددة المراحل. التكبير اختيار الدائرة لاحقا مرحلة تضخيم من خلال DG408 التناظرية تحكم المضاعف. إشارة دور الدائرة توهين هو جمع كبير توهين إشارة الجهد، وتناسب أفضل في حين تضخيم انتقائي المرحلة، وضبط الجهد إلى قيمة مناسبة لاكتساب AD.

يتم الحصول على إشارات STM32 المكتسبة بعد DG408 حجم الجهد عن طريق تضخيم انتقائي إشارة الجهد المطلوب. إشارة دائرة مكبر للصوت لنفس النسبة مرحلة من مكبر للصوت التشغيلي، RL النهائية هي قيمة ثابتة 5.1 أوم، مقاومة المقاوم ردود الفعل تحولت الترددات اللاسلكية DG408 المحدد، التكبير بعد إشارة التكبير لهذا المستوى التكبير. 32 تم جمعها لإشارة الجهد الكهربائي من خلال المرحلة الثالثة قبل الدائرة إشارة توهين، ثم بعد مرحلة تضخيم حدة AU2، إشارة الجهد النهائية من خلال دائرة معالجة الإشارات ليس فقط تلبية AD أخذ عينات من الجهد المدخلات، وبعد اكتساب ويمكن أيضا أن يتم تخفيض الجهد إشارة إلى الجهد وفقا لحجم الأصلي المكتسبة من هذه العلاقة.

3 الدائرة جمع درجات الحرارة

الدائرة جمع درجة الحرارة عن طريق تحويل التغير في درجة الحرارة الارسال PT100 الثرمستور الحالية هي 4 مللي أمبير تم احتساب القيم الحالية يمكن أن تستمد من = مستوى ~ 20 مللي أمبير، ومرشح الدائرة المنخفضة للمرور، وأخذ عينات المقاوم اكتساب إشارة الجهد 2.375 مللي أمبير + 90.5 PT100 مقاومة التغيير يمكن الحصول على قيمة المقاومة، وقيمة درجة الحرارة التي تم الحصول عليها من الجدول الفهرسة PT100 المقاومة الحرارية، دائرة جمع درجات الحرارة هو مبين في الشكل (3).

الدائرة جمع درجة الحرارة المقابلة لكل اكتساب قناة أقطاب الدوائر، وجمع درجة حرارة 16 باستخدام نفس ثنائي القناة التناظرية المضاعف DG406 CMOS مفاتيح كل درجة حرارة قناة المجموعة.

تيار 4 الانبعاثات جمع

مبدأ أسلوب المقاومة، من خلال A، B لتوفير التيار المباشر إلى القطب الأرض، ويسمى التيار المباشر والتيار الانبعاثات. هذه الصفقة في الوقت الحقيقي من هذه الصفقة الطريق الدائرة إشارة الحالية، المقارنة بين القيمة الحالية المكتسبة وقيمة مجموعة القياسية، وتحديد A، B حيث يتم إدخال إلكترود في الأرض يحدث ماس كهربائى. الانبعاثات الحالية جمعها باستخدام الاستشعار الحالية، إشارة الحالية التي تم جمعها في إشارة الجهد، من أجل جمع إشارة الجهد إلى الجهد لاكتساب AD، ومرت أخيرا بعد تقسيم العلاج AD.

بيانات القياس معالجة خوارزمية 5

في دقة القياس المتكرر للعملية، وجدنا أكبر الحسابية متوسط قيمة من واحد أو اثنين من الدوائر المغادرين FIG 3 أربعة اكتساب درجة الحرارة، ومشكوك فيها لمثل هذه القياسات، ما هو بسبب تشتت القيم المقاسة العوامل العشوائية التي تحدث تحدث أو القيم المتطرفة الانحراف في ظل ظروف القياس العادية، والتي تحتاج إلى اتخاذ القرارات السليمة، المقايضات.

برنامج البرمجيات المستخدمة في معالجة الجانب جمع البيانات من الأسلوب هو معايير اختبار t. من إمكانات، وقيمة تكرار قياس درجة الحرارة اقتناء 10 مرات للحصول على 10 مجموعات من البيانات، كل مجموعة من البيانات من نفس العدد من 10 القيم المقاسة لنفس الكمية، ومجموعة من البيانات. القيمة المقاسة يشار إلى X1، X2، X3، ...، X10، على التوالي، حيث بلغ عدد هذه الموضوع 10 يشتبه ناشز، وإرادة X1 كقيمة غير طبيعية، ثم أول الحسابي خالية من X1، = 1N-1 10i = 2I 1xi، ثم يتم الحصول على X1 حرية التجريبية الانحراف المعياري الصورة:

ثم وفقا لمستوى الدلالة [ألفا] وعدد من القياسات ن الجدول نظرة متابعة الطلب للحصول على قيمة اختبار t معامل K (ن، ) [2]. إذا إرضاء | X1-X | > الصورة (الحادي عشر) K (ن، )، ويعتبر X1 القيم المتطرفة الخشنة الأخطاء، بحيث يتم الحكم على بيانات القياس 10 مرة واحدة لإزالة قيمة الخطأ الخشنة.

6 إيثرنت التحكم بالإرسال

6.1 الدائرة تتكون من

دائرة التحكم إيثرنت يتصرف جمع أساسا STM32F107 أقطاب يحيل 32 و 32 قيمة درجة الحرارة إلى الملقم. دائرة التحكم يستخدم أساسا إيثرنت + إيثرنت بطاقة رقاقة جزءا لا يتجزأ من رقاقة، رقاقة DP83848C بطاقة إيثرنت رقاقة، رقاقة هو 10/100 ميغابت / ثانية إيثرنت جهاز الإرسال والاستقبال واحدة الطبقة المادية، وهي شبكة تدعم 10/100 M صناعة المعلومات وRMII اجهة ووضع الاتصال. هناك عناصر رئيسية هي: واجهات MII / RMII، 10 M / 100 وحدة نقل M 10 M / M 100 تلقي وحدة، تردد على مدار الساعة مولد، DAC / ADC / LED وضع وحدة العرض وسجلات المراقبة المرتبطة بها. توصيل الدائرة الأجهزة هو مبين في الشكل (4).

دائرة التكوين، وPHY طبقة رقاقة DP83848C يتوافق مع الطبقة المادية وطبقة MAC يتوافق STM32F107 تحمل طبقة وصلة البيانات، ويتم توفير طبقة الشبكة LWIP، وظائف طبقة النقل، يطلب من المستخدم إلى طبقة التطبيقات وفقا لاحتياجاتهم وظيفة لتحقيق [3].

LWIP وهو مكدس البروتوكول صغيرة مفتوحة المصدر TCP / IP، و/ IP TCP التنفيذ. بروتوكول LWIP IP وخفيفة الوزن، مع أو من دون دعم من نظام التشغيل يمكن تشغيلها، والتركيز LWIP تحقيق هو الحد من الاحتلال من ذاكرة الوصول العشوائي على أساس الحفاظ على الوظائف الرئيسية للبروتوكول TCP، أنها ليست سوى حوالي عشرة KB من ذاكرة الوصول العشوائي و 40 KB يمكن تشغيل ROM.

هناك ثلاثة واجهة برمجة LWIP، على التوالي، RAW، NETCONN وSOCKET. لا يتطلب RAW واجهة برمجة دعم نظام التشغيل، يمكنك استخدام مباشرة LWIP المعدن، ولكن واجهة برمجة RAW هو أكثر تعقيدا. RAW باستخدام آلية الاستدعاء، ونحن بحاجة لكتابة وظيفة رد الاتصال. تحتاج NETCONN وSOCKET اثنين من واجهات برمجة الحصول على دعم نظام التشغيل، أو لا يمكن استخدامها، ولكن واجهات اثنين بسيطة الاستخدام.

أي مخطط بيانات بروتوكول UDP بروتوكول، بروتوكول طبقة النقل في النموذج المرجعي OSI، هو (TCP هو مهيأ)، بدون اتصال غير موثوق بها بروتوكول نقل. UDP بروتوكول هو مجرد وقت ممكن لتطبيق البيانات المرسلة طبقة، لا توفر أي سيطرة وجهات النظر، وتأكيد الرسالة، أن الحزم إلى المضيف الوجهة آمنة تماما وعندما تكون الرسالة المرسلة غير معروف.

الاستفادة من بروتوكول UDP: كما البيئة اليوم شبكة، وموثوقية عالية، الكمون المنخفض، وبالتالي فإن بروتوكول UDP ليست عرضة لذلك، لأن البروتوكول العكس UDP يلغي الحاجة إلى تأسيس اتصال، التحقق من صحة البيانات، سلسلة من التحكم في التدفق العملية، الخ لذا بروتوكول UDP أقل رمز، والعملية بسيطة وحقيقية جيدة.

عندما تنتقل البيانات باستخدام TCP أو UDP لنقل البيانات لمجموعة معينة، ولكن في الاستخدام الفعلي عدد وافر من البرامج يمكن أيضا استخدام الشبكة، تحتاج إلى استخدام أرقام المنافذ لتمييز التطبيقات المختلفة. بحيث يمكنك استخدامها لتحديد عنوان IP للمضيف وجهة غير جيدة، ثم أرقام المنافذ استخدام لتحديد الغرض من المضيف التطبيق.

UDP المنظمة: LWIP كتلة التحكم وصف استخدام UDP UDP، UDP هو كتلة التحكم بروتوكول UDP في الجزء الأساسي، UDP هو بنية كتلة التحكم، يتم تعريف هذا الهيكل [4] في udp.h.

7 برنامج اكتساب إشارة

تجارب المحاكاة باستخدام الاستحواذ على الانترنت من الدائرة اكتساب STM32، إمكانية جمع الأولية، واستشعار درجة الحرارة وثلاثي التناظرية الحالية، واقتناء المحتملين اكتساب p_ch1 DG406 مجموعة، ثم التبديل 1-16 المخزنة في اقتناء التناظرية DG40621 ~ 16 في مجموعة p_ch2 تخزين التناظرية، يتم تخزين قيمة رقمية المقابلة في المصفوفات ADC_GIT2 ADC_GIT1 و [5].

إشارة شراء روتين:

ADC_CJ_V الفراغ (الفراغ) {

غير موقعة ط كثافة العمليات.

DG406_1EN_ON.

DG406_2EN_OFF.

DG408_EN.

GPIOB- > ODR و= 0xFFFFFF1F.

GPIOB- > التضخيم // 4 في اتجاه وحدد التحكم، = 0x00000060 | ODR

ل(ط = 0؛ ط < 16؛ ط ++)

{

CJFlag = 1؛

GPIOE- > ODR و= 0xFFFFF807؛ // تحتاج أولا إلى بت واضحة

GPIOE- > ODR | = (ط < < 3)؛

Delay_ms (30)؛ // تأخير تحويل التناظرية

p_ch0 [10] = (ADC_RCVTab [10]) * 3.3 / 4096.0.

p_ch1 [ط] = p_ch0 [10]؛ // مخزن التناظرية

DG408_Control (ط)؛

Delay_ms (30)؛ // DG408 التناظرية تأخير التبديل

p_ch1 [ط] = p_ch0 [10]؛ // مخزن التناظرية

ADC_GIT1 [ط] = ADC_RCVTab [10]؛ // مخزن الرقمية

}

}

8. الاستنتاجات

وبناء على طلب صاحب STM3232 المحتملين اقتناء ودرجة حرارة النظام الاستحواذ في منجم للفحم، يمكن رصد فعال التغيير في نقطة الظروف الجيولوجية، ويتم تحليل البيانات التي تم جمعها في نقل إيثرنت الوقت الحقيقي إلى الخادم، يمكن أن يكون بكفاءة تحديد بسرعة الجيولوجية نقطة الكوارث أو منطقة، إلى دور الرصد والوقاية الفعالة. الدائرة الحصول على البيانات بعد خوارزمية معالجة معقولة، وحصلت أخيرا من خلال محاكمة نتيجة القياس المثالي، الذي أحيل إلى برامج الكمبيوتر عن طريق بروتوكول نقل الشبكة UDP، والتحقق التجريبي، UDP بروتوكول طبقة النقل قادرة على نقل البيانات ثابت وموثوق بها.

مراجع

. [1] تشانغ Pingsong، Huxiong وو، وو رونغ التشوه وفشل طبقات جديدة طريقة اختبار النظام الكهربائي [J] ميكانيكا التربة، 2012،33 (3): 952956.

[2] وكان وانغ OF SCIENTIFIC مثل. أجهزة الاستشعار وتكنولوجيا الكشف [M] بكين: مطبعة جامعة تسينغهوا: 2011.

[3] ST. STM32F10xxx المرجعي [S]. 2010.

[4] بروتوكول لين تشنغ حمام .TCP / IP وتطبيقه [M] بكين: الشعبية المشاركات والاتصالات الصحافة، عام 2013.

[5] ST. STM32F10xxx CortexM3 البرمجة اليدوية [S]. 2009.

مزايا العضوية في نهاية العام بعد التمديد!