煤矿井下智能式个体防护装备设计.pdf

1 3 8 李卫龙 ， 等煤矿井下智能式个体防护装备设计 2 0 1 5年 8月 Au g ， 201 5 电压调速方法 。 改变 电枢电压采用 P WM波通过三极管控制 电枢电压的方式实现调压=I。调压电路如图 2 所示。 图 2 PW M 调 压 电 路 系统采用型号为A t m e g a l 6的 A V R单片机做 主控制芯片 ，该芯片具有预分频器和 比较功能的 8 位定时器 计数器， 可以根据传感器反馈 自动调 节 P WM波 占空比， 实现直流电机给定电压调节 ， 达到调节直流电机转速的目的 ，系统硬件框图如 图 3所示 图 3系统 硬 件 框 图 系统采用 + 8 V锂电池作为供 电电源 ，通过 7 8 0 5芯片转换 为+ 5 V给单 片机供 电，同时通过 P WM凋压电路给直流电机水泵供电，通过控制 P WM信号 的占空 比调节直流电机的电压 ， 从而控 制其转速 。电机转速慢 ， 则冷水流动速度慢 ， 供 冷量小 ， 降温服表面温度高 ； 电机转速快 ， 则冷水 流动速度快 ， 供冷量大， 降温服表面温度低。由于 每个人的个体差异，个体感觉舒适温度也不尽相 同， 因此本设计可以通过控制开关调节舒适温度。 3 软件设计 系统软件是基于人体舒适度个体差异而设计 的， 通过控制开关调节 P WM 占空 比， 从而调节人 体舒适温度 ， 系统记录此温度 ， 而后系统根据降温 服表面的温度变化 自行调节电机转速来维持此温 度在一定范围内波动。 系统软件流程如图 4所示 。 图 4系统软件流程 4实验结果及 总结 系统经过软件仿真 与调试 ，多次试验后得到 某人体的舒适温度 为 1 8 2 ， 系统 记住 的温度为 1 8 2 ， 经过 1 h ， 测试得的数据如表 1 所示 。 表 1 智能降温设备试验数据 时间 ra i n 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 环境温度 3 7 2 3 7 3 3 7 2 3 7 2 3 7 _2 3 7 1 3 7 1 3 7 2 3 7 1 3 7 1 降温 温度 l 8 4 I 9 _ 5 1 8 1 l 7 9 l 8 6 l 8 4 1 85 l 8 9 1 78 l 7 7 通过以上测试数据 ，可知系统能较可靠地将 降温服表面的温度控制在稳定的设定范围内， 系 统简单可靠 。 参 考 文 献 1 粱国治 ， 周孟颖 ， 张奋奋 矿用降温服的研制及热舒适 性研究 J l1 中同个体防护装备， 2 0 1 4 ( 3 ) ： 1 5 1 8 2 周孟颖 ，冯 品，梁国治 矿用降温服性能试验研 究 n 安徽理 大学学报： 自然科学版， 2 0 1 2 ( 2 ) ： 2 9 3 4 1 3 李卫龙 ，金林 ，汪青 带式输送机红外温度保护系 统 J 煤矿机械， 2 0 1 0 ( 8 ) ： 1 6 4 1 6 6 4 张强， 梁秀霞 ， 赵羽佳， 等 基于模糊 自整定 P I D的连 续退火炉温度控制系统 J 自动化技术与心用 ， 2 0 1 4 ( 8 ) ： 2 9 3 1 5 陈欣欣 基于 A V R单 片机 的直流 电机 P WM调速系统 设计 J 科技致富向导， 2 0 1 4 ( 8 ) ： 2 5 7 2 5 8 作者简 介 李卫龙( 1 9 8 5 一 ) ， 男 ， 实 习研究员 ， 硕士研 究生 ， 毕业 于 安徽理工大学 ， 研究方向为智 能降温。 收稿 日期： 2 0 1 5 0 4 1 7