賀君鵬

(西安外事學(xué)院，陜西 西安 710077)

安全問(wèn)題始終是煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中一個(gè)非常重要的關(guān)注領(lǐng)域，近年來(lái)隨著各種監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，使得煤礦開采的無(wú)人監(jiān)控變得更加便利、科學(xué)[1]。采煤機(jī)是一種多用途的大型生產(chǎn)設(shè)備，主要集成了電氣、液壓控制、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件，且采煤機(jī)工作環(huán)境濕度大、粉塵多，容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)各類故障。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，則會(huì)造成大面積的停工停產(chǎn)，從而產(chǎn)生比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[2]。

采煤機(jī)工作時(shí)承受的工作載荷也比較復(fù)雜，由于采煤機(jī)需要不斷前行，同時(shí)其截割臂上的截割頭會(huì)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不同的運(yùn)動(dòng)綜合作用于采煤機(jī)機(jī)身，加之在采煤過(guò)程中巖層對(duì)設(shè)備所產(chǎn)生的沖擊載荷，都容易導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生故障。監(jiān)控系統(tǒng)可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障，減小萬(wàn)一發(fā)生故障帶來(lái)的危害，同時(shí)降低了井下作業(yè)人員的工作強(qiáng)度。對(duì)采煤機(jī)狀態(tài)的安全監(jiān)控對(duì)提高煤礦的安全生產(chǎn)以及人員安全具有重要意義[3-4]。為此，在分析采煤機(jī)中監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)前現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，以MG200/500-WD型采煤機(jī)為分析對(duì)象，開展了采煤機(jī)中監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及關(guān)鍵分系統(tǒng)研究，并將此監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用測(cè)試，可知該監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常，達(dá)到了預(yù)期效果，提高采煤機(jī)的運(yùn)行效率及安全性。研究對(duì)進(jìn)一步提高采煤機(jī)的工作效率及作業(yè)安全性，減少井下人員的勞動(dòng)強(qiáng)度具有重要作用，推動(dòng)了井下智能化礦山升級(jí)改造的發(fā)展。

1 采煤機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀分析

國(guó)內(nèi)對(duì)于采煤機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控等方面的研究相較于國(guó)外仍有較大的差距，國(guó)外由于監(jiān)控系統(tǒng)的研究起步較早，其中有幾家具有代表性的企業(yè)如德國(guó)的BMT公司以及Mickhof公司、美國(guó)的TOSY公司以及英國(guó)的Airdox公司都有自己典型的監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)。在歐洲工業(yè)革命開始后，人類加大了對(duì)煤礦的開采，煤礦對(duì)采煤機(jī)的需求量也在不斷增加，而煤礦的安全事故也時(shí)有發(fā)生，這就提高了人們對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的重視[5]。

國(guó)內(nèi)的采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研究一般由一些高校與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)而來(lái)，如中國(guó)礦業(yè)大學(xué)研究設(shè)計(jì)的以DFS為核心的采煤機(jī)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要是通過(guò)采煤機(jī)上的振動(dòng)信號(hào)來(lái)識(shí)別設(shè)備的狀態(tài)，系統(tǒng)提高了設(shè)備監(jiān)控能力，但是仍然具有較大的不準(zhǔn)確性，需要人工憑經(jīng)驗(yàn)去判斷和識(shí)別。之后采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不斷發(fā)展，在總結(jié)了采煤機(jī)常見故障的基礎(chǔ)上，結(jié)合故障診斷與疲勞壽命理論，使得監(jiān)控系統(tǒng)也日趨完善。但由于井下環(huán)境惡劣，常常導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)傳輸質(zhì)量受到影響，給設(shè)備的監(jiān)控帶來(lái)了諸多不便[6]。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

安全監(jiān)控對(duì)于保護(hù)井下作業(yè)人員以及設(shè)備的安全具有重要意義，采煤機(jī)是一種綜合性的大型機(jī)械設(shè)備，在重載以及井下環(huán)境中容易產(chǎn)生故障。因此，對(duì)于采煤機(jī)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控可以有效降低設(shè)備故障率，為企業(yè)的安全高效生產(chǎn)提供重要保障[7]。

2.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)原則，任何子系統(tǒng)以及軟硬件的設(shè)計(jì)都需要圍繞著其設(shè)計(jì)原則來(lái)開展，由此極大地提高設(shè)計(jì)效率。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件模塊是系統(tǒng)中非常重要的部件，其設(shè)計(jì)需考慮如下幾點(diǎn)：硬件模塊的體積大小、能耗高低、信號(hào)傳輸能力等方面。因?yàn)樵诰伦鳂I(yè)環(huán)境中需要將硬件模塊布置到巷道內(nèi)比較窄的區(qū)域，功耗低其工作時(shí)間就長(zhǎng)，信號(hào)傳輸距離越長(zhǎng)越能適應(yīng)井下環(huán)境。硬件模塊的可擴(kuò)展性，因系統(tǒng)可能在后期增加其他功能模塊。

2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)由于需在上位機(jī)上對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可在遠(yuǎn)程對(duì)其進(jìn)行控制，這就要求監(jiān)控系統(tǒng)界面直觀、性能穩(wěn)定，通信能力良好，通過(guò)通信系統(tǒng)綜合連接各項(xiàng)硬件設(shè)備，由此設(shè)計(jì)出了監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，如圖1所示。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.1 Overall structure design of monitoring system

整套系統(tǒng)主要采煤機(jī)地面監(jiān)控分系統(tǒng)、采煤機(jī)巷道監(jiān)控系統(tǒng)、采煤機(jī)機(jī)載監(jiān)控系統(tǒng)等組成；在采煤機(jī)機(jī)載監(jiān)控系統(tǒng)中，設(shè)置了各類溫度傳感器、角度傳感器、速度傳感器等部分，通過(guò)各類傳感器將采集的數(shù)據(jù)傳輸至機(jī)載控制器中的輸入模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、計(jì)算及處理等，利用輸出模塊將處理信號(hào)傳輸至終端的各類電磁閥執(zhí)行單元，完成相關(guān)動(dòng)作的執(zhí)行操作。監(jiān)控系統(tǒng)的重要功能就是將采煤機(jī)的實(shí)時(shí)工況參數(shù)傳輸?shù)骄系目刂朴?jì)算機(jī)中，機(jī)載PC1上安裝有數(shù)據(jù)采集程序，可直接采集采煤機(jī)的狀態(tài)參數(shù)，信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后，由ZigBee無(wú)線通信模塊傳輸。信號(hào)的傳輸可能會(huì)經(jīng)過(guò)若干路ZigBee來(lái)傳輸，最后由總線傳遞到CAN節(jié)點(diǎn)1之后，再通過(guò)通信通道將數(shù)據(jù)傳遞給CAN節(jié)點(diǎn)2，最后傳遞給地面控制計(jì)算機(jī)。

3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)由多種硬件組成，現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要硬件如通信網(wǎng)關(guān)模塊、ZigBee信號(hào)傳輸模塊、存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)等硬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

3.1 網(wǎng)關(guān)模塊硬件設(shè)計(jì)

網(wǎng)關(guān)模塊的主要功能是接收整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，并將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化、處理、存儲(chǔ)，最后通過(guò)CAN總線發(fā)送到監(jiān)控分站。網(wǎng)關(guān)模塊主要由STM32F103RCT6型微處理器、信號(hào)處理微型芯片、CAN收發(fā)器、CAN總線接口等，而微處理器則選擇了STM-CT6型微處理器以及CC2530芯片等硬件。電源電路模塊通過(guò)輸出電源，保證了微型處理器的正常運(yùn)行，信號(hào)經(jīng)過(guò)分析處理后通過(guò)CAN收發(fā)器及總線接口，將信號(hào)實(shí)時(shí)輸出；另外，分析處理后的數(shù)據(jù)信息通過(guò)CH376、CC2530轉(zhuǎn)換模塊，輸出至外部存儲(chǔ)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。網(wǎng)關(guān)模塊的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示[8]。

圖2 網(wǎng)關(guān)模塊硬件結(jié)構(gòu)Fig.2 Hardware structure of gateway module

3.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊

ZigBee模塊節(jié)點(diǎn)的功能主要負(fù)責(zé)信號(hào)的接收與發(fā)送，這種節(jié)點(diǎn)的無(wú)線發(fā)射功率大且接收信號(hào)的靈敏度比較高，通信傳輸距離較長(zhǎng)，適用于煤礦井下通信使用。ZigBee模塊采用的是CC2530芯片，該型芯片是專門用于信號(hào)采集與發(fā)送的單芯片，該芯片具有高頻收發(fā)器、低成本、內(nèi)存較大、可拓展性強(qiáng)等特點(diǎn)。

3.3 天線及巴倫匹配電路

監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到外部信號(hào)的干擾及自身元器件的影響，導(dǎo)致較多信號(hào)指標(biāo)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為此，設(shè)計(jì)了一套天線及巴倫匹配電路，通過(guò)此電路可有效解決系統(tǒng)中的射頻通路指標(biāo)較大、通信距離短、系統(tǒng)功耗高等問(wèn)題，提高了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行精度。在該電路中設(shè)計(jì)了C10、C11、C13等電容元器件，L3、L4等電感器件，通過(guò)各電氣元件之間的串聯(lián)及并聯(lián)，在天線與電纜之間的形成了一個(gè)不平衡轉(zhuǎn)換器，能將流入電纜屏蔽層外部的無(wú)線電流進(jìn)行截?cái)嗪腿コ?，避免了外部的電路信?hào)對(duì)電纜內(nèi)部的傳輸信號(hào)造成影響。天線及巴倫匹配電路的電路如圖3所示。

圖3 天線及巴倫匹配電路Fig.3 Antenna and balun matching circuit

3.3 存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)

存儲(chǔ)器主要負(fù)責(zé)收集存儲(chǔ)系統(tǒng)臨時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸提供安全保障，本系統(tǒng)連接外部存儲(chǔ)的芯片采用CH376，該芯片處理器具有較好的存儲(chǔ)功能，可提供12 MHz的SPI通信接口以及最高3 Mb/s速度的異步串口[9]。

3.4 JTAG程序下載電路設(shè)計(jì)

JTAG程序下載電路是實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)中各數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸下載的重要分電路，故在設(shè)計(jì)此電路時(shí)，燒錄口選擇了市場(chǎng)上成熟的Header 10X2下載處理模塊，該模塊中包含了20個(gè)信號(hào)接口，可分析與外部的輸入信號(hào)進(jìn)行通信連接，經(jīng)過(guò)分析處理后，在將需要下載的信號(hào)命令發(fā)送至下一個(gè)執(zhí)行模塊。整個(gè)電路采用了DC3V供電操作，在電路中也預(yù)留了STM32F103RCT6調(diào)試接口，可保證此電路與JTAG及J-link仿真器進(jìn)行通信連接；同時(shí)，內(nèi)部采用了JTAG掃描方式，減少了對(duì)下載目標(biāo)的存儲(chǔ)操作，也減少了存儲(chǔ)器，優(yōu)化了目標(biāo)系統(tǒng)的輸出端口。 JTAG程序下載電路如圖4所示。

圖4 JTAG程序下載電路Fig.4 JTAG program download circuit

3.5 CAN總線通信結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)中CAN總線模塊有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括CAN-high和CAN-Low，其中1個(gè)節(jié)點(diǎn)與ZigBee模塊相連，方便數(shù)據(jù)的傳輸，另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)是與監(jiān)控系統(tǒng)的上位機(jī)相連，負(fù)責(zé)對(duì)上位機(jī)信號(hào)的輸入與輸出。CAN控制器利用2個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電網(wǎng)差來(lái)顯示信號(hào)的顯示或隱性情況，并在其起止端設(shè)置了1個(gè)120 Ω的終端電阻，以減少信號(hào)傳輸過(guò)程出現(xiàn)的回波反射現(xiàn)象。CAN總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示。利用此CNA總線能有效保證整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中信號(hào)的高速傳輸及穩(wěn)定性，避免信號(hào)受到外部干擾。

圖5 CAN總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.5 Structure design of CAN bus

3.6 電源電路設(shè)計(jì)

電源是保證整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵電路，設(shè)計(jì)了1個(gè)穩(wěn)壓HT7533芯片，內(nèi)部通過(guò)1個(gè)CMOS技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)三端低功能的電壓轉(zhuǎn)換，同時(shí)能輸出較低電壓輸出和較低電流輸出，HT7533芯片內(nèi)部輸出電流一般為100 mA，最高輸出電壓可達(dá)30 V，最低電壓能降至2.1 V。整個(gè)電源電路中也匹配設(shè)計(jì)了多個(gè)電容，電路中也預(yù)留了USB接口，外部的獨(dú)立電源能通過(guò)此USB接口對(duì)電源電路進(jìn)行供電。通過(guò)此電源電路能為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中的相關(guān)電氣元件提供正常所需的工作電壓，包括3.3、5、12、24 V等，保證了系統(tǒng)正常運(yùn)行。整個(gè)電源電路如圖6所示。

圖6 電源電路Fig.6 Power circuit

4 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

4.1 上位機(jī)系統(tǒng)LabVIEW總體設(shè)計(jì)

本套監(jiān)控系統(tǒng)中共有2個(gè)地方使用到了PC機(jī)，1個(gè)是井下機(jī)載PC機(jī)，該控制計(jì)算機(jī)功能相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要負(fù)責(zé)井下采煤機(jī)的數(shù)據(jù)狀態(tài)的采集；另外1臺(tái)PC機(jī)則是地面中央控制計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)是控制系統(tǒng)的中樞單位，負(fù)責(zé)顯示設(shè)備的狀態(tài)信息，同時(shí)可在計(jì)算機(jī)上遠(yuǎn)程對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行控制[10]。

本系統(tǒng)中上位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于LabVIEW軟件進(jìn)行開發(fā)的，LabVIEW同樣是基于C語(yǔ)言開發(fā)而來(lái)，但是它與其他的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)語(yǔ)言有明顯的區(qū)別，LabVIEW使用的是基于圖形化的編輯語(yǔ)言來(lái)寫程序，并可將各條程序之間的相互關(guān)系表示得清清楚楚，極大地降低了計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程的難度，整個(gè)程序直觀顯示，方便學(xué)習(xí)掌握。LabVIEW總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖7所示。

圖7 上位機(jī)系統(tǒng)LabVIEW總體設(shè)計(jì)Fig.7 Overall design of upper computer system LabVIEW

4.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)

在此軟件分系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的組織者，負(fù)責(zé)建立起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理及信號(hào)匹配，利用內(nèi)部接收模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)終端節(jié)點(diǎn)信號(hào)的接收[11]。系統(tǒng)運(yùn)行后，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上電，開始對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的通信模塊、時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊、電源模塊等進(jìn)行硬件和協(xié)議棧的初始化操作，在檢測(cè)合格后，開始建立整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，之后進(jìn)行系統(tǒng)的查詢狀態(tài)，在判斷網(wǎng)絡(luò)組建完成后，程序進(jìn)行等待狀態(tài)，并判斷是否運(yùn)行其他節(jié)點(diǎn)的進(jìn)入，在同意其他節(jié)點(diǎn)加入后，開始進(jìn)行節(jié)點(diǎn)物理地址的分配，各地址最后發(fā)送至路由節(jié)點(diǎn)中，執(zhí)行下一步信號(hào)傳輸操作，由此完成整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的組建及信號(hào)傳輸。協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序如圖8所示。

圖8 協(xié)調(diào)器電路Fig.8 Coordinator circuit

4.3 路由節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)

為保證此監(jiān)控系統(tǒng)具有更長(zhǎng)的通信距離，在系統(tǒng)中設(shè)置了1個(gè)通信的中繼器路由節(jié)點(diǎn)，通過(guò)此節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的中間轉(zhuǎn)換和延長(zhǎng)通信距離。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)上的硬件及協(xié)議棧的初始化操作進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搜索，當(dāng)搜索到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)后，即可將其輸入至協(xié)調(diào)器中進(jìn)行申請(qǐng)，若同意進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，則將信號(hào)數(shù)據(jù)直接傳輸至協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)的信息則最后發(fā)送至路由節(jié)點(diǎn)中，實(shí)現(xiàn)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)和傳輸，路由節(jié)點(diǎn)中信號(hào)傳輸流程如圖9所示。

圖9 路由節(jié)點(diǎn)中信號(hào)傳輸流程Fig.9 Signal transmission process in routing node

5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試測(cè)試

對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行模擬測(cè)試是檢驗(yàn)一套系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理以及功能是否符合設(shè)計(jì)要求的重要手段，在各項(xiàng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)好后需對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試與評(píng)估，由于篇幅所限在此只對(duì)通信模塊以及系統(tǒng)總體測(cè)試做簡(jiǎn)要描述。

5.1 ZigBee模塊通信測(cè)試

首先需要搭建起通信測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，準(zhǔn)備的硬件設(shè)備包括ZigBee模塊、電源、GWSD/100型傳感器、計(jì)算機(jī)、SD存儲(chǔ)卡等。測(cè)試2個(gè)ZigBee模塊在不同距離下信號(hào)傳遞情況，需滿足設(shè)計(jì)要求即300 m范圍內(nèi)可高質(zhì)量傳遞信號(hào)，無(wú)丟包現(xiàn)象。將其中1個(gè)ZigBee模塊與微處理器相連接，另外1個(gè)ZigBee模塊通過(guò)USB數(shù)據(jù)接收線與中央控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。然后將傳感器監(jiān)測(cè)到的溫度信息進(jìn)行無(wú)線傳輸，并測(cè)試2個(gè)ZigBee模塊數(shù)據(jù)傳輸能力。將每次測(cè)試的數(shù)據(jù)結(jié)果做好詳細(xì)的記錄，移動(dòng)ZigBee模塊模塊的距離重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次，驗(yàn)證ZigBee模塊的信號(hào)傳輸能力，并計(jì)算其信號(hào)傳輸過(guò)程中的丟包率。測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所選ZigBee模塊達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

5.2 系統(tǒng)總體測(cè)試

采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體測(cè)試是系統(tǒng)測(cè)試的最后一步，在各項(xiàng)子系統(tǒng)都連接好的情況下，測(cè)試主要包括2個(gè)步驟：①由傳感器采集設(shè)備的信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)傳遞至中央控制計(jì)算機(jī)；②由中央控制計(jì)算機(jī)對(duì)井下控制系統(tǒng)發(fā)出指令，最后測(cè)試結(jié)果顯示采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)總體性能達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)，可以提高井下采煤機(jī)的有效監(jiān)控。

6 結(jié)論

針對(duì)目前采煤機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)存在不穩(wěn)定、測(cè)量精度低、信號(hào)傳輸質(zhì)量差等問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)有的某采煤機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合目前較為先進(jìn)的CAN總線與ZigBee通信模塊技術(shù)，設(shè)計(jì)出了一套采煤機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)等進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，然后對(duì)搭建好的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括模塊的分別測(cè)試以及監(jiān)控系統(tǒng)的整體測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程查看、控制采煤機(jī)狀態(tài)的能力，達(dá)到了監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要理論意義。