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針對煤礦采煤機附近甲烷濃度及供電情況在線監控這個難點問題,設計了一種基于功率放大的礦用無線信號收發器裝置,通過車載甲烷報警斷電控制系統與礦用無線信號收發器之間無線傳輸數據,將采煤機周圍的甲烷濃度及供電情況傳到地面監控中心實時監控。首先,系統的闡述了基于功率放大的礦用無線信號收發器裝置的工作原理,然后利用ADS射頻仿真軟件對功率放大處理前后電路進行了仿真優化,最后通過在巷道試驗和礦井工業性試驗驗證了仿真設計的正確性。測試結果表明:車載甲烷報警斷電控制系統與礦用無線信號收發器之間可視傳輸距離可達300 m以上,可以滿足礦井實際需求。
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設計了無線收發器的軟硬件體系,分析了無線收發芯片CC1100和USB與UART橋接芯片CP2102的特點,給出了無線收發器的電路實現方案,提出了改進的無線透明傳輸協議。無線收發器的數據傳輸速率和頻段可調,頻段有256個,易實現頻分多址,也可以在不同頻段利用碼分多址技術組建最多256個子網絡。實測結果表明,所設計的無線收發器性能穩定,達到了使用要求。
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