1 系統(tǒng)結構及工作原理
　　該系統(tǒng)(system)的硬件結構圖， 以單片機作為本系統(tǒng)的核心控制芯片， 可實現(xiàn)數(shù)據(jù)（data)存儲、處理、輸入輸出控制等功能， 外圍電路包括(bāo kuò)采樣電路、通訊電路和報警停機電路。
　　1 1 監(jiān)測點的確定和傳感器(transducer)的選擇及安裝
　?。?1） 油位的監(jiān)測。本系統(tǒng)(system)采用安裝傳感器(transducer)的方法在線監(jiān)測油位。油位監(jiān)測點選擇在大油池油位和小油池油位， 大油池是高速軸所連接的齒輪所在的位置， 小油池是低速軸所連接的齒輪所在的位置。
　　內(nèi)部的潤滑油會長時間維持在高溫狀態(tài)， 液位傳感器(transducer)必須能夠長時間工作于高溫環(huán)境， 因此，本系統(tǒng)采用俄羅斯微電子傳感器工業(yè)集團生產(chǎn)(Produce)的MIDA 型硅- 藍寶石壓力傳感器。行星齒輪減速機相對其他減速機,行星減速機具有高剛性,高精度(單級可做到1分以內(nèi)),高傳動效率(單級在97%-98%),高的 扭矩/體積比,終身免維護等特點。液位傳感器安裝在的底部。傳感器輸出的信號經(jīng)信號調(diào)理電路處理后送到數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片(又稱微電路)對應通道， 信號調(diào)理電路。
　?。?2） 油溫、軸溫的監(jiān)測。本系統(tǒng)共設置 4 個溫度監(jiān)測點， 分別為高速軸軸溫、低速軸軸溫、大油池油溫、小油池的油溫。溫度傳感元件采用Pt100 鉑熱電阻(resistance)。Pt100 輸出的溫度信號經(jīng)過專用芯片 XTR105 將信號條理到標準的 4 20mA 電流信號， 其電路原理圖。
　　XTR105 是美國 BURR- BROWN 公司(Company)生產(chǎn)(Produce)的帶傳感器激勵和線性化的 4 20mA 電流發(fā)送器，用于熱電阻(resistance)溫度（temperature)傳感器的信號條理和橋測量電路的信號條理上， 具有高共模抑制比、高噪聲抑制能力、電路輸出的低噪聲、低溫漂、寬電壓供電等優(yōu)點， 通過配置不同的調(diào)零電阻、量程調(diào)整電阻和線性化電阻的方法來選擇不同的量程范圍。行星齒輪減速機相對其他減速機,行星減速機具有高剛性,高精度(單級可做到1分以內(nèi)),高傳動效率(單級在97%-98%),高的 扭矩/體積比,終身免維護等特點。
　　1 2 采樣電路
　　A/ D 轉(zhuǎn)換選用 M AX197， 這是一種 8 路模擬輸入 12 位數(shù)字輸出的集成系統(tǒng)， 轉(zhuǎn)換時間為 6 s，采樣速率為 100 103 次/ s， 轉(zhuǎn)換精度 1/ 4096， 具有三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器， 能夠滿足輸送機對信號監(jiān)測轉(zhuǎn)換精度的需要。采樣電路共 6 路， 分別對高速軸軸溫、低速軸軸溫、大油池油溫、小油池的油溫、大油池油位和小油池油位參數(shù)(parameter)進行采集。單片機 P89C51DB2 通過(tōng guò)對 MAX197 的控制（control)， 實現(xiàn) 6 路模擬信號的切換， A/ D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送到單片機 P0 口供處理(chǔ lǐ)。
　　1 3 微控制（control)器
　　單片機采用 Philips 公司生產(chǎn)的 P89C51RD2.
　　該芯片不僅具有 M CS- 51 系列單片機的所有特性， 而且片內(nèi)集成了 64kb 并行可編程的非易失性FLASH 程序(procedure)存儲器， 可實現(xiàn)對器件的在系統(tǒng)編程（ ISP） 和在應用編程
　?。?IAP） .此外還有 3 個 16 位定時器（The timer)， 一個增強型 U ART .該芯片(又稱微電路)價格低、功能強， 是目前性能價格比比較高的單片機之一， 完全滿足本系統(tǒng)需要。
　　1 4 靜態(tài)存儲電路
　　靜態(tài)存儲電路采用 CATA LYST 公司生產(chǎn)的CA T24C021 芯片。它有3 種功能： 看門狗定時器、電壓監(jiān)控和 EEPROM 功能。在系統(tǒng)出現(xiàn)故障或上電/ 掉電期間， CAT24C021 能給 CPU 提供一個復位信號， 以確保系統(tǒng)的正確操作控制。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， 由于失去正確操作， CPU 1 6 秒內(nèi)沒有觸發(fā)SDA， 看門狗定時器將溢出， CAT 24C021 產(chǎn)生一個復位信號給 CPU .而 I2C 串行 CM OS E2PROM可以存儲單片機系統(tǒng)的重要參數(shù)(parameter)。
　　1 5 通訊電路
　　本系統(tǒng)從煤礦井下現(xiàn)場的具體工況等多方面考慮， 確定采用 485 通訊標準， 并且制定了自己的高層用戶協(xié)議。通訊模塊以 485 芯片(又稱微電路) M AX1487 為核心構成。利用光耦 6N137 來隔離通訊模塊與主處理單元， 提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性(The stability of)和抗干擾能力。
　　2 軟件設計
　　在軟件的設計過程中， 綜合了系統(tǒng)的功能、性能要求， 兼顧軟件的易維護性， 采用了模塊化結構設計思想。系統(tǒng)軟件主要由主程序和 4 個專用子程序以及延時等幾個通用子程序組成。4 個專用子程序分別是數(shù)據(jù)（data)采集子程序、故障判斷子程序、通訊子程序和參數(shù)存儲子程序， 其主要網(wǎng)站內(nèi)容包括： 控制采樣次數(shù)， 采樣數(shù)據(jù)數(shù)值比較、判斷和處理， 參數(shù)和故障信息的存儲、讀取， 與上位機的通訊等。
　　3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
　　試驗時刮板輸送機加裝了 2 個溫度傳感器 1 個液位傳感器。
　　度傳感器 1 安裝在輸入軸處的頂部，溫度傳感器（類型：熱電偶、熱敏電阻等） 2 安裝于輸出軸的頂部。硬齒面齒輪減速機傳動的效率是所有傳動式中效率最高的一種，其效率比蝸桿傳動要高的多。行星面齒輪減速機的效率主要由齒輪及軸承的摩擦決定。液位傳感器安裝在大油池底部， 電動機空載運行， 進行了測試，測試數(shù)據(jù)。