前 言
煤炭资源是当今工业社会运行发展的基础能源和重要原料，煤炭
产业在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位。建国以来，煤炭作为一次能源在我国一直占有很大比重，并将在可预见的时期内保持其不可替代的主导地位。随着社会的发展，煤炭资源的开采与供给显得愈加重要，直接影响我国经济发展的速度，更是我国整个工业系统稳定运行的前提保证。近一段时期，煤炭安全生产屡出问题，已成为社会关注的焦点，也被国家重视。提升绞车是矿井生产的关键设备，它的安全运行是保证煤矿安全生产的重要环节。国家煤炭安全生产总局及各省市煤炭生产主管部门，都强制要求各煤炭开采企业安装提升绞车综合后备保护。
基于重大的现实意义，我们选用单片机设计提升绞车综合后备保护器，是期望在现有综合后备保护器的基础上实现更强大的安全强制功能，完成自动减速功能和能够实施更精确的在线监视功能，为煤炭行业的安全生产提供更可靠的后备保护装置。
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中文摘要
本套设计的煤矿提升绞车综合后备保护是为满足（煤矿安全规程）（2005版）。对平煤天安十矿的主井提升机的各项保护而专门设计的专用保护器，实现对矿井提升机的松绳，过卷，卡箕斗，深度指示器失效，以及自动减速保护，确保矿井提升绞车的安全运行，次设计采用霍尔传感器，集成电路，单片机等先进技术，软硬件结合，具有体积小，功能强，可靠性高等特点。
关键词：提升绞车，综合后备保护，松绳，过卷，过速，卡箕斗，深度指示器失效，霍尔传感器，单片机。
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Chinese summary
A coal mine for design promote comprehensive spare protection of winch is for satisfy( safe rules distance of coal mine)(2005 versions).To an Anne of even coal ten the main well of the minerals promote various protections of the machines but the appropriation protection machine of the specialized designs, the loose rope that realization promotes the machine to the mineral well, lead book, the card Dustpan , the depth indicator expiration, and decelerate the protection automatically, insure the mineral well to promote the winch safe to circulate, a design adoption the huoer spreads the feeling machine, integrated circuit, a machine waits the advanced technique, the soft hardware combine, having the physical volume small, the function is strong, the credibility high etc. characteristics.
Keyword:Promote the winch, synthesize the spare protection, loosen the rope, lead book, lead soon, the card Dustpan, the depth indicator expiration, the huoer spreads the feeling machine, a machine.
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目 录
第一章 ： 国内外提升绞车综合后备保护器的现状与发展前景???? 5. 第二章 ： 概述???????????????????????? 6. 第一节 ： 平煤天安十矿简介?????????????????? 6. 第二节 ： 提升绞车运行速度图????????????????? 7. 第三章 ： 总体设计方安确定?????????????????? 8. 第一节 ： 设计要求 : 提升绞车综合后备保护装置技术方案????? 8. 第二节 ： 系统总体设计方案确定 : 提升绞车综合后备保护器设计方案 第四章 ： 硬件电路图设计??????????????????? 第一节 ： 控制方案选择确定?????????????????? 11.第二节 ： 系统功能框图???????????????????? 15.第三节 ： 8255接口电路设计及工作原理描述??????????? 15.第四节 ： 显示模块设计及工作原理描述??????????????第五节 ： 输出报警电路?????????????????????第六节 ： 方向鉴别电路设计???????????????????第七节 ： 继电器输出电路设计??????????????????第八节 ： 光电隔离抗干扰技术介绍????????????????第九节 ： 霍尔传感器介绍??????????????????? 25.第五章 ： 电源模块设计???????????????????? 第一节 ： 线形直流稳压芯片简介。??????????????? 第二节 ： 直流电源的组成及各部分的作用??????????? 35. 第六章 ： 串行通信设计???????????????????? 第一节 ： 基本概念????????????????????? 第二节 ： 串行通信数据格式????????????????? 44.第三节 ： 串行通信标准—RS232???????????????? 44.第四节 ： 串行通信标准—RS-485??????????????? 47.第五节 ： 用PC机实现与89C51单片机的多点通讯?????? 48.第六章 ： 软件程序设计?????????????????? 51.第一节 ： 软件设计任务?????????????????? 51.第二节 ：. 初始化的初值设置???????????????? 51.第三节 ： 程序流程图?????????????????? 52.
程序 ： ??????????????????????? 58.总结 ： ???????????????????????? 72. 附录 : ????????????????????????
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8. 11. 30. 30. 40. 40. 18. 19. 22. 23. 24.
第一章 国内外提升绞车综合后备保护器的现状与发展前景
国内外现行的提升机综合后备保护装置，一般均采用微机系统，常用的有单片机，单板机等。它是将监测的某一深度的对应速度与事先编程固化的设计速度包络线相比较，当提升机速度超过设计速度10%时，微机发出指令，声光报警当超过15%时，微机发出指令，通过电控回路进行安全制动；当以超过允许速度（一般为2m/s）超过最低停车点或最高停车点以上距离时，发出控制指令实现制动停车，避免过卷与墩罐事件发生。
我国现行的提升机综合后备保护器，其检测提升容器在井筒中的准确位置是采用间接测量方法，即通过测量提升机滚筒或摩擦轮的回转量换算成提升容器的位置，优点是简单易行，缺点是未考虑到弹性伸长，打滑，蠕动以及滚筒或摩擦轮衬垫磨损的影响造成的行程测量误差，使得容器的实际减速，停车位置与标定的减速点，停车点相比较超前或滞后，从而可能引起后备保护装置的误动作。监测常用的传感器有霍耳式，光电式，轴编码器。国外监测提升容器在井筒中的准确位置是利用直接测量法。直接测量法包括高频雷达，激光与红外测距，惯性导航以及钢丝绳磁性标记法。在国外他们用的比较普遍的是钢丝绳磁性标记法。磁性标记法就是在钢丝绳上安装磁性探头，随着钢丝绳的移动，微机通过记录磁性印记的数目和钢丝绳的运动方向就能准确监测到容器的实际位置，不受钢丝绳滑移或蠕动等影响。
未来的综合后备保护器将采用红外激光位置传感器来适时监测提升机的位置和速度，实现高精度的后备保护。红外激光位置传感器原理是采用相位式红外激光测距原理。红外光谱作为载波，用以较低的调制频率对光波进行调制。直接监测调制光波在发送端和接受端的相位差，利用相位差确定两点间的距离。基于红外激光位置传感器的矿井提升机综合后备保护系统具有全自动化的操作功能，不需要人工干预，安全性好，运行稳定等优点。
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