煤矿电气安全监测系统设计word版
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目录第一节概述2一、设置安全监测系统的必要性2二、安全监测监控系统设置的条件和要求2三、开采技术条件和安全条件3第二节安全监测、监控设备选择4一、监测、监控设备选型原则4二、监测监控系统选择及简介5第三节地面中心站及主要设备7井下监测点布置7一、地面中心站的设置7二、主要设备9第四节井下监测监控分站设置9一、分站设置的原则9二、功能10三、分站设置及型号、数量10第五节井下监测点布置11一、瓦斯传感器(GJ4/100)11二、风速传感器的设置(KG3088)14三、风压传感器的设置(KG3033)15四、温度传感器的设置15五、开关量传感器的设置15六、掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。
(GY15型)15七、馈电状态传感器的设置(GKT127V~660V)15第六节传输设备及器材选型17一、传输设备及器材选型的原则17二、传输设备及器材型号和数量18第七节管理制度18一、管理机构和人员培训18二、监测系统管理制度18第一节概述一、设置安全监测系统的必要性XX煤矿矿井设计生产能力6万t/a,按低瓦斯矿井设计,煤尘无爆炸性危险;煤层无自燃倾向性水文地质条件简单。
但井下采掘工作面多,巷道远,运输、通风、排水、供配电系统复杂,因此矿井设置安全监测监控系统,对矿井安全实施全方位的监控是十分必要的。
二、安全监测监控系统设置的条件和要求1、监测监控系统设置的条件在煤矿生产过程中,为了保证矿井的安全生产,根据《煤矿安全规程》第一百五十八条规定,所有矿井必须装备矿井安全监控系统。
矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型矿井设计规范》、《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用管理规范》和相关规定的要求。
2、监测监控系统设置的要求(1)监测监控系统设置的要求系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能,用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速(风量)、负压、风门状态、馈电状态、设备开停、主要通风机开停、局部通风机开停、通风机总负压、水泵开停、烟雾、温度等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。
矿山电气安全技术范本一、引言电气安全是矿山安全生产的重要组成部分,保证矿山电力系统的安全可靠运行是矿山生产安全的基础。
本文旨在对矿山电气安全技术进行研究和总结,以提供可行的技术范本,确保矿山电气设备的安全运行,降低事故风险,保护职工的人身安全和财产安全。
二、安全管理体系1. 建立健全矿山电气安全管理体系,明确责任人员及其权责,确保安全工作的有效开展。
2. 制定矿山电气安全管理规定,明确各环节的安全要求和操作规程,确保人员按规定进行操作。
3. 加强对矿山电气安全的宣传教育,提高职工的安全意识和技能水平,确保安全生产的全面推进。
三、设备安全管理1. 确保矿山电气设备的合格性,购置电气设备时要严格按照相关法规和标准进行选择和购买。
2. 定期对电气设备进行检测和维护,确保设备正常运行,及时排除隐患。
3. 加强电气设备的安全保护措施,使用过程中要坚决遵守操作规程,密切关注设备运行情况,及时发现并处理异常情况。
四、安全操作规程1. 制定矿山电气设备操作规程,包括电气设备的开机、运行、停机及检修等操作过程和要求。
2. 对从事电气设备操作的人员进行专业培训,确保其具备操作所需技能和知识,减少人为操作失误带来的安全风险。
3. 落实电气设备操作的必要安全措施,对操作过程中可能存在的风险和隐患要提前做好预防工作,并建立相应的应急预案。
五、事故应急管理1. 建立矿山电气事故应急管理预案,明确各级责任和应急措施,做好事故应急救援准备工作。
2. 加强对矿山电气事故隐患的排查和整改,及时消除安全隐患,降低事故发生可能性。
3. 定期组织事故应急演练,提高应急响应能力和处置能力,确保在事故发生时能快速、有效地进行应急处理。
六、安全监控与检测1. 安装矿山电气设备监测系统,实时监控设备的运行状态,及时发现并处理异常情况。
2. 建立电气设备检测制度,定期对电气设备进行全面、准确的检测,及时处理设备故障或隐患。
3. 加强对电气设备的数据采集和分析,掌握设备的运行状态和趋势,提前进行预警和维护。
煤矿安全监测监控系统设计方案1. 引言随着煤矿行业的快速发展,煤矿安全问题越来越引起人们的关注。
为了保障煤矿工人的生命安全和煤矿设备的正常运行,煤矿安全监测监控系统成为一项必不可少的技术手段。
本文将介绍一个基于现代信息技术的煤矿安全监测监控系统设计方案。
2. 设计目标本煤矿安全监测监控系统的设计目标包括:•提供实时监测和报警功能,及时掌握煤矿内的安全状况;•实现对煤矿设备的远程监控和控制,减少人工操作和人力资源的成本;•支持数据采集、存储、处理和分析,为决策提供科学依据;•支持对历史数据的查询和分析,帮助煤矿管理者优化运营模式;•设计稳定可靠、易于部署和维护的系统。
3. 系统架构本煤矿安全监测监控系统采用分布式架构,主要包括以下模块:•传感器模块:负责采集煤矿各项数据,如温度、湿度、气体浓度等;•数据传输模块:使用无线通信技术将采集到的数据传输至服务器;•服务器模块:存储、处理和分析传感器采集的数据,并提供给用户访问;•视频监控模块:通过摄像头实现对煤矿设备和工作人员的远程监控;•报警模块:实时监测数据,并在发生异常情况时通过警报或短信及时报警。
4. 系统功能4.1 实时监测和报警通过传感器模块采集的数据可以实时传输至服务器模块,通过数据处理和分析可以及时掌握煤矿内的安全状况。
当煤矿内出现异常情况时,系统将通过报警模块发送警报或短信通知相关人员,以便及时采取措施避免事故发生。
4.2 远程监控和控制通过视频监控模块,煤矿设备和工作人员的情况可以实时展示给相关管理人员,实现对矿井内部的远程监控。
此外,系统还可以实现对部分设备的远程控制,减少人工操作和人力资源的成本。
4.3 数据采集和存储系统中的传感器模块负责采集各项数据,并通过无线通信技术将数据传输至服务器模块。
服务器模块将采集到的数据进行存储,确保数据的完整性和安全性。
4.4 数据处理和分析服务器模块对传感器采集的数据进行处理和分析,实现对数据的实时监测、查询和分析。
名目第一节概述2一、设置安全监测系统的必要性2二、安全监测监控系统设置的条件和要求2三、开采技术条件和安全条件3其次节安全监测、监控设备选择4一、监测、监控设备选型原则4二、监测监控系统选择及简介5第三节地面中心站及主要设备7井下监测点布置7一、地面中心站的设置7二、主要设备9第四节井下监测监控分站设置9一、分站设置的原则9二、功能10三、分站设置及型号、数量10第五节井下监测点布置11一、瓦斯传感器〔GJ4/100〕11二、风速传感器的设置〔KG3088〕14三、风压传感器的设置(KG3033)15四、温度传感器的设置15五、开关量传感器的设置15六、掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。
〔GY15型〕15七、馈电状态传感器的设置(GKT127V~660V)15第六节传输设备及器材选型17一、传输设备及器材选型的原则17二、传输设备及器材型号和数量18第七节治理制度18一、治理机构和人员培训18二、监测系统治理制度18第一节概述一、设置安全监测系统的必要性XX 煤矿矿井设计生产力量6 万t/a,按低瓦斯矿井设计,煤尘无爆炸性危急;煤层无自燃倾向性水文地质条件简洁。
但井下采掘工作面多,巷道远,运输、通风、排水、供配电系统简单,因此矿井设置安全监测监控系统,对矿井安全实施全方位的监控是格外必要的。
二、安全监测监控系统设置的条件和要求1、监测监控系统设置的条件在煤矿生产过程中,为了保证矿井的安全生产,依据《煤矿安全规程》第一百五十八条规定,全部矿井必需装备矿井安全监控系统。
矿井安全监控系统的安装、使用和维护必需符合《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型矿井设计标准》、《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用治理标准》和相关规定的要求。
2、监测监控系统设置的要求(1)监测监控系统设置的要求系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、掌握等功能,用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速〔风量〕、负压、风门状态、馈电状态、设备开停、主要通风机开停、局部通风机开停、通风机总负压、水泵开停、烟雾、温度等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁掌握等。
煤矿安全监测监控系统设计方案一、引言煤矿是一种危险的工作环境,需要严格的安全措施来保护矿工的生命和财产。
为了提高煤矿的安全性能,本文提出了一种煤矿安全监测监控系统设计方案。
二、系统设计目标本系统设计的目标是提供煤矿安全监测和实时监控的功能,以帮助矿工及时识别并解决潜在的危险情况,提高矿场的安全性。
具体目标包括:1. 实时监测煤矿井下环境参数,如温度、湿度、气体浓度等。
2. 监控煤矿井下人员的位置和行为。
3. 提供远程监控功能,使管理人员能够随时随地监测矿场情况。
4. 建立报警机制,及时发出预警并采取相应措施。
三、系统硬件设计1. 环境参数监测传感器:安装在煤矿井下的各个位置,用于实时监测温度、湿度、气体浓度等参数。
2. 人员定位器:矿工佩戴的定位器,通过无线信号传输其位置信息。
3. 监控摄像头:布置在煤矿井下重要位置,用于实时监测人员的行为。
4. 数据传输设备:用于将环境参数、人员位置和摄像头图像传输至监测中心。
5. 监测中心服务器:接收和处理各种数据,并提供实时监控功能。
四、系统软件设计1. 环境参数监测软件:用于处理传感器采集的环境参数数据,并进行实时显示和分析。
2. 人员定位软件:将定位器传输的位置数据与地图进行匹配,实现实时的人员定位。
3. 监控中心软件:用于接收和显示监控摄像头传输的图像,管理和控制监控系统。
4. 数据处理和分析软件:对传感器、定位器和摄像头数据进行处理和分析,判断是否存在安全隐患,并触发相应的预警机制。
五、系统功能1. 实时监测功能:实时显示煤矿井下的环境参数、人员位置和摄像头图像。
2. 预警报警功能:当环境参数异常或人员发生危险行为时,发出预警并采取相应的报警措施。
3. 数据存储和分析功能:存储历史数据,并进行数据分析,为煤矿管理人员提供决策支持。
4. 远程监控功能:通过互联网连接监控中心,实现远程监测和控制。
六、系统优势1. 提高了煤矿安全性能:通过实时监测和预警功能,及时发现和解决潜在的安全隐患。
煤矿安全监测系统设计摘要:煤作为重要能源,它的安全生产非常重要。
近年来,煤矿安全事故频发,给社会带来巨大危害和经济损失,因此如何降低安全事故发生率、保障矿工生命安全已成为一个重大课题。
对生产过程进行精益控制,对于减少生产经营风险至关重要,而远程安全监控系统正是解决这一难题的有效途径。
煤矿周围环境复杂多变,现场狭小,传统母线电缆信号传输的监控方式不够灵活,膨胀性能差,故障查找难度大。
基于此,对煤矿安全监测系统设计进行研究,以供参考。
关键词:煤矿;安全监测系统;设计引言国家政策强调将智能化技术和煤炭产业融合发展,以促进煤矿智能化水平的提升,推动煤炭工业的高质量发展。
针对煤矿安全监测,国家提出了安全监测监控方针,坚持先抽后采,以风定产,通过应用网络技术,改造煤矿监测监控系统,实现矿井集约化高效生产,提升煤炭系统安全管理水平,形成良性循环态势。
1煤矿安全监察系统建设目标与要求以确保煤矿井下生产安全,监控系统要求对各类开关,模拟器进行实时采集与加工、声光报警及应急处置。
在地面上安装了1个或多个传感器,将这些传感器通过网络与上位机相连,实现信息交互,从而完成对整个矿井内设备的状态检测及保护功能。
以确保地下环境安全可控。
通过无线通信技术将数据传输到远程服务器上,并在服务器端建立数据库以管理整个矿井的运行状态。
由于井下环境复杂,因此在应用过程中需要对其进行合理组网设计。
本发明易于对地下无线传感器网络拓扑结构进行快速调节,且安全便捷。
同时,由于节点数量众多,容易造成局部拥塞而导致数据传输延迟过大。
因此采用ZigBee网络。
2煤矿安全监控系统优势所在煤矿安全监控系统是针对煤矿生产环境进行监控、预警和管理的技术系统,如今在煤矿井下生产中已经成为必不可少的设备。
其主要功能包括:煤矿生产现场视频监控、气体监测、火灾监测、环境温湿度监测、安全培训等,从技术、安全性、成本、厂家服务方面都为安全生产起到了保驾护航的作用。
在技术方面,煤矿安全监控系统采用先进的传感器、监测设备和网络通信技术,实现了数据的采集、传输、处理和分析,可以实时监测煤矿生产环境的变化,并及时预警。
煤矿安全监测系统设计与实现煤矿是我国能源主要来源之一,但是煤矿安全问题也是困扰我国的一个长期难题。
为了保障煤矿生产安全,煤矿安全监测系统得到了广泛的应用。
一、煤矿安全监测系统介绍煤矿安全监测系统主要包括通风系统监测、瓦斯监测、煤尘监测、地质构造监测和地面移动监测等多个子系统。
其中,瓦斯监测和煤尘监测是煤矿安全监测的核心内容。
瓦斯是煤矿井下最常见的危险气体,煤尘是导致煤矿火灾和煤尘爆炸的主要因素。
煤矿安全监测系统的主要作用是对煤矿井下环境进行实时监测和预警,及时发现煤矿井下的危险情况,减少事故的发生。
二、煤矿安全监测系统设计1. 系统的硬件设计煤矿安全监测系统的硬件设计主要包括监测设备、数据通信设备和数据采集设备三部分。
监测设备包括瓦斯和煤尘监测器、温湿度传感器等。
数据通信设备包括Wi-Fi、4G等网络通信设备。
数据采集设备主要负责对煤矿井下环境数据的采集。
2. 系统的软件设计煤矿安全监测系统的软件设计主要包括数据采集、数据处理、报警和数据可视化等四个部分。
数据采集部分主要负责对煤矿井下环境数据的采集和传送。
数据处理部分主要负责对采集的数据进行处理和分析。
报警部分主要负责对异常数据进行报警处理。
数据可视化部分主要负责将处理后的数据通过图表等形式呈现出来,方便用户查看和分析。
三、煤矿安全监测系统实现1. 环境数据采集煤矿井下环境数据采集是煤矿安全监测系统的核心功能之一。
传统的煤矿安全监测系统采集数据方式单一,无法满足现代化煤矿的需求。
为此,煤矿安全监测系统采用多种方式进行数据采集,如无线传感器网络、地下采样仪等多种技术手段。
2. 数据可视化数据可视化是煤矿安全监测系统实现的重要部分。
系统可以通过图表、曲线等多种形式将采集到的数据呈现出来,方便用户查看和分析煤矿环境变化趋势。
同时,系统提供了多种报警手段,一旦发现煤矿井下环境异常,系统会自动报警,提高了煤矿生产的安全性和可靠性。
3. 系统优化煤矿安全监测系统实现后,需要不断进行优化和改进。
汇报人:日期:•绪论•煤矿安全监测监控系统概述•煤矿安全监测监控系统详细设计•煤矿安全监测监控系统实施与运行目•煤矿安全监测监控系统效果评估•总结与展望录01绪论近年来,煤矿事故频发,造成严重的人员伤亡和财产损失,煤矿安全生产形势严峻。
煤矿事故频发随着传感器技术、通信技术、计算机技术等的发展,煤矿安全监测监控系统的设计和实施成为可能。
技术进步推动国家相关部门对煤矿安全生产提出了更高要求,煤矿安全监测监控系统的建设成为煤矿企业的法定责任。
政策法规要求设计背景提高应急救援能力在事故发生时,通过监测监控系统提供的实时数据,为应急救援提供决策支持,提高救援效率。
促进煤矿企业可持续发展保障煤矿安全生产,减少事故对企业经营的影响,有利于企业的长期稳定发展。
提高煤矿安全生产水平通过实时监测监控煤矿生产过程中的安全参数,及时发现潜在的安全隐患,降低事故发生的概率。
推动行业技术进步通过引入先进的技术手段,推动煤矿行业的安全生产技术升级,提高整体安全生产水平。
保障人民生命安全煤矿安全监测监控系统的建设,将有效减少煤矿事故的发生,保障人民群众的生命安全。
履行企业社会责任煤矿企业作为社会生产的重要组成部分,有责任保障员工的生命安全和财产安全,推动社会的和谐发展。
02煤矿安全监测监控系统概述包括各种气体传感器、温度传感器、压力传感器等,用于实时监测煤矿井下的环境参数。
1. 传感器网络2. 数据传输设备3. 地面监控中心4. 报警与控制系统包括数据采集器、数据传输线缆、数据交换机等,确保监测数据实时、准确地传输到地面监控中心。
包括数据服务器、数据处理计算机、监控大屏等,用于接收、处理、分析和显示监测数据。
当监测到异常数据时,系统能够自动报警,并通过控制系统启动相应的应急处理措施。
系统组成系统能够24小时不间断地监测煤矿井下的各种环境参数,如瓦斯浓度、CO浓度、温度、湿度等。
1. 实时监测系统具备强大的数据处理和分析功能,能够对历史数据进行分析,为煤矿安全管理提供数据支持。
煤矿安全监测监控系统设计方案随着我国现代化进程的不断加速,煤矿作为我国最重要的能源之一,在经济建设中起着不可替代的作用。
煤矿作业面广、作业条件复杂、危险性大,多次发生煤矿事故,为煤矿的安全生产带来了极大的威胁。
如何合理利用先进的监测监控技术,提高煤矿的安全系数,保障人民群众安全,成为了煤矿生产管理者需要思考的问题。
本文就煤矿安全监测监控系统设计方案进行探讨。
一、监测监控技术的重要性煤矿内涵盖着多种设备,如井下提升机,通风设备,采掘设备,支架,转载机,皮带输送机等等,每一台设备都可能随时出现故障,给安全生产带来巨大威胁。
因此,通过机电一体化的监控技术对设备运行过程进行长期持续的监测,可以更好地保障设备的运行稳定性,减少故障率,降低生产成本,提高生产效率。
而对于煤矿的安全管理,更是具有重要意义。
二、监测监控系统设计方案(一)硬件设计1、设备传感器:煤矿设备运行过程中,存在多种不同的物理参数变化,如振动、温度、湿度、流量等等,设备传感器可以在设备周围环境中自动、持续地测量并采集这些参数的信息,为相关管理人员提供实时监测与分析数据。
2、数据采集器:通过设备传感器采集到的数据,需要进行传输到上位机,同时向下控制设备的状态。
数据采集器可以根据传感器所测量到的不同物理参数,对传感器数据进行预处理,然后进行数据采集。
3、上位机:上位机是整个系统的核心控制模块,所有传感器信息都可以通过上位机进行实时监控、数据分析和预警处理。
上位机可以控制数据采集器,针对已知问题,对未知问题进行预测和分析,提供及时反馈信息。
(二)软件设计1、监测系统后台管理系统:通过固定的网络通信,实现设备的远程监控和数据传输,为设备的物联网提供云服务支持,可以进行设备的数据分析以及设备的远程操作管理。
2、安全控制系统:通过安全控制系统,可以对煤矿内的所有设备进行全面、科学、有效的管理和监控,自动诊断设备故障,提早预警,避免煤矿事故的发生,并及时实施救援措施。
煤矿电气安全监测系统设计学生姓名:学生学号:院(系):电气信息工程学院年级专业:指导教师:二〇一五年五月摘要伴随着我国经济的日益繁荣,各个行业对资源的需求也多了起来,但这也使得矿难事故的的增多,对煤矿安全也产生了巨大的挑战。
新中国成立以后,收到国外的影响越来越多,而在人民生命财产方面,国家也特别的重视,为了更好的保护人民的生命财产,就更需要好的财产保护设计。
本次设计瓦斯监测系统,主要分两部分来解决该问题:一是瓦斯的监测,二是系统的报警。
文中首先阐述了CH4监测系统的发展及状况,其次着重介绍了我们此次基于瓦斯传感器MQ-5和单片机AT89C52的煤矿瓦斯监测报警器。
本设计包含了瓦斯浓度的采集,A/D的转换,AT89S51单片机,LED数据显示,串口通讯及按键控制电路,动态显示及浓度控制等。
在原件选择中,在达到实验目的的同时,也要尽可能减少实验成本。
本设计实现了对瓦斯浓度的实时监控,一旦达到设定的阀值,将进行声光系统的报警。
设计出来的装置,便宜实用,显示直观,抗干扰能力强等优点,对在环境恶劣的井下作业现场十分受用。
既然能在恶劣的环境下使用,那么就可以更好的保护井下矿工的生命,为他们在生命中提供了一盏生命的保护灯。
关键字:瓦斯报警系统,单片机,瓦斯传感器ABSTRACTAlong with the increasing prosperity of China's economy, various industries of resource demand is also more, but it also makes accidents increased, also produced a great challenge to the safety of coal mine. After the founding of new China, received more and more foreign influence, and in people's life and property, countries are also special attention, in order to better protect people's lives and property, the greater the need for good property protection design.The design of the gas monitoring system, mainly divided into two parts to solve the problem: one is the monitoring of gas, the second is the alarm system. This paper first describes the development and status of CH4 monitoring system. Secondly, the author introduces the US based on the gas sensor MQ-5 and singlechip AT89C52 coal mine gas monitoring alarm. The design includes the gas concentration acquisition, A / D conversion, AT89S51 MCU, LED display, serial communication and a key control circuit, dynamic display and concentration control. In the original choice, to achieve the purpose of the experiment at the same time, also as far as possible to reduce the experiment cost.The design and implementation of the real-time monitoring of gas concentration, once it reaches a set threshold, the sound and light alarm system. Design of device, cheap and practical, visual display, anti-interference ability strong, for in the harsh environment of underground working site very enjoyable. Since it can be used in harsh environment, you can better protect miners life, them in life offers a lamp life protection lamp.Key words:Gas Alarm Systems ,SCM,Gas sensor目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (1)1 绪论 (3)1.1 国内外现状及意义 (3)1.2课题的主要研究内容与要求 (3)2 系统总体设计 (5)2.1系统性能描述 (5)2.2系统方案的选择 (5)2.2.1系统设计方案 (5)2.2.2传感器的选择 (6)2.2.3单片机的选择 (10)2.2.4 AD转换芯片选择 (12)3 系统的硬件设计 (15)3.1 硬件系统功能设计 (15)3.2各模块仿真原理图及工作原理 (15)3.2.1信号采集电路 (15)3.2.2单片机最小系统电路 (16)3.2.3声光报警电路 (17)3.2.4液晶显示电路 (18)3.2.5串口通信电路 (20)4 软件设计 (21)4.1 软件设计方法 (21)4.2 软件实现功能 (21)4.3 报警部分设计 (22)5 仿真设计及结果分析 (23)5.1 仿真系统原理 (23)5.2 仿真系统调试过程 (23)5.2.1仿真系统静态时 (23)5.2.2仿真系统设置阀值的状态 (24)5.2.3仿真系统动态时 (25)6 PCB设计 (27)6.1 PCB设计软件 (27)6.1.1 PCB原理图设计 (27)6.1.2 PCB板制作方法 (27)6.2 PCB的EMC设计 (28)6.2.1 元器件布局的基本原则 (28)6.2.2 布线设计原则 (29)6.3 印制电路板 (29)6.3.1 印制电路板的结构 (30)6.3.2 印制电路板的种类 (30)6.3.3 印制电路板制作流程 (30)7 仿真调试 (32)7.1软件调试 (32)7.2调试结果 (32)结论 (33)参考文献 (34)附录A:仿真原理图 (36)附录B:程序部分 (37)附录C:原理图 (48)附录D:PCB图 (49)致谢 (50)1 绪论1.1 国内外现状及意义安全灯由于性价比比较高,在很多国家都比较受欢迎,从1675年英国北威尔士欣煤矿发生的第一次瓦斯爆炸矿难起,世界各国开始更进一步关注对瓦斯检测报警的相关安全研究,一直以来,光干涉瓦斯检定器在我国以及日本使用比较广泛。
1958年法国Cherchar研究所已研制成功利用AI2O3为载体,钯Pd、钍Th为催化剂的载体催化元件,获得了较好的催化性能。
我国对于催化型瓦斯传感器的研究工作起步稍晚,大至可以分为三个阶段。
第一阶段工作,国内第一台催化原理的瓦斯报警器是1958年出现,采用铂丝元件位传感器,1961年由北京劳动保护研究所和抚顺煤矿安全仪器厂协作开展了研究工作。
1964年研制出我国第一个达到实用水平的载体催化元件,接着制成了以这种原件为传感器的AQR-1型瓦斯检测仪。
国外技术水平检测系统理论是高于国内的发展水平,但在国内煤矿应用的局限性,有一些,如在不同的煤矿生产管理,高价格对国内煤矿现有的条件是不适合的。
80年代初,世界各产煤国检测装置的缺点是:1)测量范围小2)易受高浓度瓦斯和硫化物的中毒以及存在零点漂移和灵敏度漂移问题,存在检测不准确及井下校准困难等弊端(每7天校准一次)。
由于检测装置向更迅速更快捷发展,方便携带等要求发展。
传统的机械检测仪一般灵敏度和准确度也比较低或者检测方法难,同时单片机既有通用计算机的基本部件,又不同于计算机。
【1】各国都采用智能煤矿瓦斯检测系统装置,运营单片机工作原理,它能提高煤矿瓦斯检测技术水平和检测的实时性,更能有效预防煤矿瓦斯事故的发生。
电子技术的迅猛发展一方面带动了煤矿瓦斯检测系统技术的发展,一方面也对煤矿瓦斯检测产品提出了越来越高的要求。
智能煤矿瓦斯检测主要是依据单片机为核心进行设计的,传感器设计的智能煤矿瓦斯检测系统速度快,体积小,重量轻,可连续检测再加上气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向的发展,单片机具有受集成限制,片内储存量较小,可靠性好,扩展简单,控制功能强等特点,因此,基于单片机的智能煤矿瓦斯检测系统的研究和开发生产具有十分广泛的现实市场和潜在的市场需求。
[3]1.2课题的主要研究内容与要求这次毕业设计的主要内容是:通过探头对瓦斯浓度进行采集,经过抗干扰处理之后,由A/D转换进行转换,得到的信号发送到单片机中,单片机经过处理后,再由相应的原件进行表达。
如果瓦斯浓度大于了1%,声光报警系统收到命令开始报警,LED屏显示浓度大小;如果瓦斯浓度不大于1%,报警系统不再报警,LED屏显示浓度大小。
2 系统总体设计2.1系统性能描述本设计是对瓦斯气体进行监控,能及时的发现并且进行及时的处理,这对于那些灾难的发生事件能够很大程度的降低,这样以来肯定的能提高人民的生活水平,减少很多的安全事故,这对于家庭来说是很重要的。
基于这个理念我们研究设计这个瓦斯检测系统,通过对气体的采集,再经过放大电路的放大,通过单片机进行处理,最后由报警电路,LED显示电路进行反应。
2.2系统方案的选择2.2.1系统设计方案针对此课题要求,现提出以下二种设计方案:总体方案一:基于FPGA的总体设计方案。
图2.1 方案一总体框图方案一总体框图如图2.1所示。
本系统基于FPGA,充分利用了它的功能,是一个效率比较高的设计方案,从框图可以看出系统的核心处理模块几乎全是要经过FPGA。
系统可以分两个部分,一是传感器信号,二是监测信号和数模的转换。
气敏传感器输出的信号送给ADC0809转换成数字量,最终送给FPGA来处理,FPGA根据检测量的大小将气体浓度显示到LCD1602上,当检测到的气体浓度超过设定值时,系统便会报警。