【摘要】：煤礦安全生產(chǎn)作為“十二五”規(guī)劃中的一個(gè)重大課題,它事關(guān)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,事關(guān)改革發(fā)展、和諧穩(wěn)定大局,是全國(guó)安全生產(chǎn)的重中之重。傳感器作為監(jiān)控煤礦安全生產(chǎn)的“眼睛”,其準(zhǔn)確性和可靠性已成為煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。而為保證傳感器的準(zhǔn)確性和可靠性必須對(duì)其進(jìn)行定時(shí)調(diào)校,針對(duì)國(guó)內(nèi)對(duì)傳感器的調(diào)校技術(shù)自動(dòng)化程度不高,人工調(diào)校傳感器易存在人為誤差,尤其對(duì)有毒有害氣體傳感器的調(diào)校時(shí)會(huì)傷害到工作人員,而且國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的調(diào)校裝置也僅可對(duì)單一氣體傳感器進(jìn)行調(diào)校,校驗(yàn)大量礦用氣體傳感器時(shí),存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、校驗(yàn)精度低等問(wèn)題,不能達(dá)到高效、高質(zhì)、精確、安全地完成調(diào)校任務(wù)。針對(duì)以上問(wèn)題本文研制出了一種礦用氣體傳感器無(wú)人值守調(diào)校及排風(fēng)除污系統(tǒng),使調(diào)校傳感器的過(guò)程可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精確化、安全化,且可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種及多臺(tái)礦用氣體傳感器進(jìn)行調(diào)校的功能,對(duì)保障煤礦安全生產(chǎn)具有重要的意義。本文在深度理解智能礦用氣體傳感器的檢測(cè)原理、傳感器的調(diào)校規(guī)程的基礎(chǔ)上,結(jié)合傳感器遙控發(fā)射裝置的紅外控制信號(hào)傳輸原理及其校正方式,研制一種集自動(dòng)調(diào)校、智能分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表管理為一體的無(wú)人值守調(diào)校監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的研制對(duì)調(diào)校傳感器提出了新的調(diào)校方案,突破了對(duì)有毒有害氣體傳感器調(diào)校的瓶頸,使調(diào)校過(guò)程更加安全化、智能化。該系統(tǒng)運(yùn)用組態(tài)監(jiān)控軟件作為開(kāi)發(fā)平臺(tái),采用力控單片機(jī)通信協(xié)議與下位機(jī)調(diào)校裝置進(jìn)行串口通信。用戶(hù)在調(diào)校傳感器時(shí),根據(jù)實(shí)際調(diào)校要求通過(guò)上位機(jī)選擇調(diào)校方式并發(fā)送控制指令,下位機(jī)會(huì)按照控制指令進(jìn)行氣路控制進(jìn)而使傳感器通入標(biāo)準(zhǔn)流量的標(biāo)氣,同時(shí)對(duì)各傳感器輸出的頻率信號(hào)進(jìn)行采集,將采集結(jié)果實(shí)時(shí)送回上位機(jī)。下位機(jī)程序會(huì)根據(jù)采集的穩(wěn)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷,并根據(jù)示值誤差結(jié)果自動(dòng)選擇需調(diào)校的傳感器,進(jìn)入紅外自動(dòng)閉環(huán)調(diào)校模式,采用紅外控制技術(shù)對(duì)傳感器進(jìn)行自動(dòng)閉環(huán)調(diào)校。調(diào)校過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)環(huán)境中有害氣體的含量,根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果判斷是否啟動(dòng)排風(fēng)除污裝置。調(diào)校完畢后進(jìn)行傳感器性能檢測(cè),其中包括基本誤差測(cè)定以及響應(yīng)時(shí)間測(cè)試等,并進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)關(guān)聯(lián)報(bào)表與數(shù)據(jù)存儲(chǔ),趨勢(shì)曲線(xiàn)分析,利用組態(tài)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互技術(shù)對(duì)各傳感器的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行性能判定,得出傳感器的性能檢定結(jié)果。綜上所述,該系統(tǒng)大幅提升了礦用氣體傳感器調(diào)校裝置的自動(dòng)化水平,節(jié)約了調(diào)校時(shí)間以及人員成本,有效地提高了礦用氣體傳感器調(diào)校裝置的工作效率與安全性,為煤礦的高效生產(chǎn)提供的安全保障。
[Abstract]:Coal mine safety production is an important subject in the 12th Five-Year Plan. It concerns the life and property safety of the people, the reform and development, the harmonious and stable overall situation, and is the most important part of the national safety production. As the "eye" of monitoring coal mine safety production, the accuracy and reliability of sensor has become the key technical index of coal mine safety monitoring and monitoring system. In order to ensure the accuracy and reliability of the sensor, it is necessary to adjust the sensor in time, aiming at the fact that the automatic degree of the adjustment technology of the sensor is not high in China, and the artificial error is easy to exist in the artificial calibration of the sensor. In particular, the adjustment of noxious and harmful gas sensors will harm the staff, and the existing domestic adjustment devices can only adjust a single gas sensor. When a large number of mine gas sensors are calibrated, there is a high labor intensity. Low efficiency, low calibration accuracy, can not achieve high efficiency, high quality, accurate, safe to complete the adjustment task. In view of the above problems, a mine gas sensor unattended adjustment and exhaust air decontamination system has been developed in this paper. The process of adjusting the sensor can be automated, accurate and safe. And it can realize the function of adjusting many kinds of mine gas sensors, which is of great significance to ensure the safety of coal mine production. In this paper, based on the deep understanding of the detection principle of intelligent mine gas sensor and the adjustment rules of sensor, combined with the principle of infrared control signal transmission of sensor remote control launcher and its correction method, a set of automatic calibration is developed. Intelligent analysis, data storage, report management as one of the unattended adjustment and monitoring system. The development of the system provides a new calibration scheme for the sensor, which breaks through the bottleneck of the adjustment of the noxious and noxious gas sensor, and makes the adjustment process safer and more intelligent. The system uses the configuration monitoring software as the development platform, and adopts the communication protocol of the force control single chip computer and the adjustment device of the lower computer to communicate with the serial port. When the user adjusts the sensor, according to the actual adjustment request, the user selects the adjustment mode and sends the control instruction through the upper computer, the lower position opportunity carries on the gas path control according to the control instruction, then causes the sensor to connect the standard flow standard gas, the lower position opportunity carries on the gas path control according to the control instruction, At the same time, the frequency signals of the sensors are collected, and the results are sent back to the host computer in real time. The lower computer program will analyze and judge according to the collected stable data, and automatically select the sensor to be adjusted according to the result of indication error, enter the infrared automatic closed-loop adjustment mode, and adopt infrared control technology to carry on automatic closed-loop adjustment to the sensor. In the process of adjustment, the system will monitor the content of harmful gas in the environment at all times, and judge whether to start the exhaust air decontamination device according to the monitoring results. After adjustment, the sensor performance is tested, including the measurement of basic error and response time, and the data automatic correlation report and data storage, trend curve analysis, etc. By using the interactive technology of configuration and database, the performance of each sensor is judged, and the result of sensor performance verification is obtained. To sum up, the system has greatly improved the automation level of mine gas sensor calibration device, saved the adjustment time and personnel cost, and effectively improved the working efficiency and safety of the mine gas sensor calibration device. Provide the safety guarantee for the high efficiency production of the coal mine.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TD724;TP212

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本文編號(hào)：2337252