基于STM32的矿井微震数据采集分站研究-通信与信息系统专业论文.docxVIP

河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，基于STM32的矿井微震数据采集分站研 究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别 加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的 研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明 并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学位论文作者签名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描 或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权。 学位论文作者签名： 导师签名 年 月 日 年 月 日 致谢 风雨数十载，转眼间，我在河南理工大学度过了我的三年研究生生涯，三年 的时光转瞬即逝，我却在这短暂的三年里学到了不少的东西，有了很多的感触。 岁月蹉跎，我得到了许多历练并逐渐成长起来，三年的研究生时光成为我一生难 以忘怀的记忆，在那段难忘的岁月里，我经历过挫折，受到过启发，得到过鼓励， 并拥有过美好的回忆。这将成为我人生成长经历中一笔无价的财富，使我受益终 身，在论文完成之际，我想衷心的表达我个人的感激之情。 首先，我要感谢我的导师彭红星老师，他倾注了大量的时间与心血，孜孜不 倦的对我教诲，每当我面对疑难问题不能释惑时，总是能得到他的鼓励与支持， 对我耐心指导，充分启发我的思维，让我勇于面对困难，他注重锻炼我的个人素 质和能力，在他的指点下我总能克服一个又一个难点，不断进步，彭老师宽厚待 人、严以律己和严谨的治学精神使我深受感动，是我今后学习的榜样和追求的目 标，再此我衷心的感谢彭老师对我的付出，成为我刻骨铭心的记忆。 其次，我要感谢我的父母，他们辛苦抚育我长大成人并在我求学的道路上给 予我精神上的鼓励和物质上的默默支持，如果没有我家人的付出就不会有我今天 的局面，在此我深深的感谢他们。 最后，我要感谢陪伴我度过研究生三年时光的各位好朋友、同学、师姐以及 教研室的老师们，他们在学习和生活上都曾给予过我许多的鼓励和支持，有他们 陪伴在我左右使我从不感到过孤独，和他们一起探讨学习上的难点、一起议论人 生、一起谈笑风生，那将是我今后人生的美好回忆，在此，我由衷的感谢你们， 有你们的陪伴真的很幸福。 摘要 随着我国科学技术的发展和社会的逐渐进步，能源问题成为社会关注的焦点， 根据现在的国情，我国又是世界上人口最多的国家，对能源的需求量越来越大， 虽然我国是世界上储煤量非常丰富的国家，但是对于煤矿的安全生产一直是政府、 国家安监部门和煤炭企业高度重视的问题。在井下开采煤田时，由于岩层的活动 和应力的集中，会导致煤岩层的破裂，释放出大量的能量，最终导致矿震的发生， 所造成的后果将是不可想象的，轻则损坏设备，重则将会导致人员伤亡。所以对 于矿井微震活动进行监测和预警，能及时做出相应的调整，可减少微震所造成的 伤害，这对于防治微震灾害起到了不言而喻的重要作用，所以设计和开发一套完 善的微震监测系统已变的刻不容缓。 国外对于微地震的研究起步较早，技术也相对成熟，而我国虽然煤矿众多， 但是监测技术相对落后，大部分都是引进国外产品，价格昂贵，对于这种情况， 本文重点进行了微震数据采集监测分站的研究与设计，利用意法半导体生产的基 于ARM公司高性能Cortex-M3芯片的互联型STM32F107VC微控制器作为监测分站的 控制核心，完成对井下微震信号的接收，最后利用现代流行的CAN（控制局域网） 总线进行数据传输。 本文首先在对我国井下的通信现状分析后提出了几种可实施的方案，最后确 定一种方案进行设计。重点阐述了井下监测分站的硬件和软件设计。硬件设计主 要包括传感器的选型、放大电路和滤波电路的设计、数据采集电路、A/D转换电路 和CAN总线通信电路设计。软件部分主要包括分站的初始化、数据采集程序、SD卡 存储程序以及CAN总线通信程序设计。在最后提出了整个微震监测数据采集系统的 设计思想。经实验论证，本文提出的基于STM32的微震监测数据采集分站能够很好 地监测与预防微震灾难的发生，对于煤矿安全生产和正常运行具有很高的实用价 值和现实意义。 关键词：微震监测；数据采集；STM32F107VC；CAN 总线 Abstract Along with the development of technology and the gradual