浅谈单体支柱密封质量检测系统

单体液压支柱已经成为我国井下煤矿开采极为重要的支护设备。而单体液压支柱由于各种原因容易发生密封质量不稳定的情况，直接影响井下煤矿安全生产。故而本文设计了一种监测煤矿单体支柱的质量检测系统。下面有中煤小编为大家详细讲解单体支柱的质量检测系统。

1 系统结构模式

本系统选用AT89s52作为控制器，选用了压力传感器，将采集到的信息进行处理后送入到控制器中，与存储的标准信息进行相应的比较，判断支柱密封质量是否出现异常，进而决定是否报警。按功能分主要包括电源电路、控制器、密封监控电路和EEPROM数据存储电路等基本功能模块。

2 硬件电路设计

2.1电源电路

传感器需要使用24V电压，而其他模块则用5V电压，于是需要用到降压芯片。由于24V与5V电压差较大且系统输出电流较大，选用了 LM2576开关型降压稳压器作为稳压芯片。LM2576与流行的三段线性稳压器相比转换效率要高得多，而发热则要少的多，是线性稳压器的理想替代。 24V电压经过降压电路可以稳定的输出误差范围±4%的5V电压。

2.2 支柱密封质量监控电路

密封压力监控电路选用的是PTJ206压力传感器，工作电压为24V，量程选择0～0.6(MPa)此传感器精度为0.2%FS，输出为4～20mA的两线制电流信号。

传感器输入为电流信号，先转换为电压信号后送入到TLC1543中。TLC1543是美国TI司生产的多通道、开关电容逐次A/D逼近模数转换器。采用串行通信接口，具有10个输入通道、易于和单片机通讯，在本系统中只选用4个输入通道。

2.3串行EEPROM读写电路

为了断电后保存必要的信息，在系统中设计了串行EEPROM读写电路，它采用ATMEL公司的93C46，93C46的SK脚连接到 P2.2，DI脚连接到P2.1，DO连接到P2.0。在断电前单片机把数据写到EEPROM里面，上电的时候把EEPROM里的数据读出来。

2.4 触摸屏人机交互界面

选用KC01-102T矿用本安型人机界面，是适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸的危险环境中的与控制器配合使用，实现对控制器的数据设置，操作控制，同时显示控制器的参数状态，数据列表等，并可实现打印功能，实现人机交互。

3 软件设计

检测功能：采集单体支柱压力信号经过转换电路送入单片机中并在上位机中显示

报警功能：通过设定基准值和允许的误差值，当温度超标大于设定值，在液晶显示中报警

实时显示：每个程序周期，传感器信号经过处理后送入单片机，单片机再通过串口发送到上位机，并在上位机上实时显示，确保上位机能及时显示系统运行状况，保证出现异常及时处理。

结论

单体支柱密封质量实时监控系统使用单片机为主控制器，包含采集、存储、显示、报警电路，实现了对单体支柱密封质量实时监控，各项性能稳定。该监控系统抗干扰能力强，运行稳定，与多家单体支柱生产厂家合作，已在多个煤矿调试成功。大大降低操作人员的工作时间，提高了煤矿的安全系数，具有很高的实用价值。