本文關(guān)鍵詞：光纖瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭是我國的重要能源之一,煤礦是煤炭的主要生產(chǎn)單位。我國煤礦數(shù)量超過30萬個(gè),其中超過40%的煤礦為高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井,瓦斯事故的死亡人數(shù)占到了總傷亡的九成以上,瓦斯已然成為確保煤礦安全的重中之重。煤礦一直把瓦斯的監(jiān)測和治理放在最重要的位置,因此井下瓦斯實(shí)時(shí)有效的檢測,對煤炭行業(yè)和礦工的生命安全都會發(fā)揮著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會意義。本文首先對光纖甲烷傳感器的常用檢測方法以及國內(nèi)外關(guān)于光纖甲烷傳感器的發(fā)展進(jìn)行了論述。其次研究了光纖氣體傳感器的檢測原理,并針對甲烷氣體進(jìn)行了吸收光譜的選擇,對比了不同檢測方法的特點(diǎn),基于現(xiàn)場實(shí)施的可實(shí)施性、可靠性、較低成本等因素的考慮,從常用的吸收型氣體檢測方法中選擇出最適合的方案進(jìn)行采納。再次設(shè)計(jì)了一套用于甲烷氣體檢測的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng),從硬件和軟件等方面對下位機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì),硬件以C8051單片機(jī)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)激光器的電流控制、光電信號采集、數(shù)據(jù)處理、鍵盤、顯示等功能,既可獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測分析、報(bào)警,又可與上位機(jī)進(jìn)行通訊,上位機(jī)軟件基于VB開發(fā),可實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)通訊、報(bào)警、控制外部設(shè)備開停等功能,同時(shí)針對煤礦的多種使用環(huán)境設(shè)計(jì)了不同的傳感器,井下巷道環(huán)境瓦斯傳感器主要加強(qiáng)了除塵和濾水功能,使其具有較長的維護(hù)周期和穩(wěn)定性,井上瓦斯抽采管道傳感器主要加強(qiáng)了濾水和氣體擴(kuò)散功能,使其具有更高的精度和響應(yīng)速度,解決了現(xiàn)場所用的傳統(tǒng)電子傳感器以及紅外傳感器維護(hù)頻繁、性能不穩(wěn)定、響應(yīng)慢等問題。最后針對設(shè)計(jì)的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試,并在煤礦井下回風(fēng)巷和井上瓦斯抽采管道上進(jìn)行安裝測試。同時(shí)在保證使用功能的基礎(chǔ)上,將靈敏度提高到20ppm,精度提高到真值的0.7%,維護(hù)周期延長到了6個(gè)月,并與其他系統(tǒng)進(jìn)行了對比,本系統(tǒng)在精度、穩(wěn)定性等方面具有較明顯的優(yōu)勢,極大的保證了傳感器在現(xiàn)場環(huán)境工作安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：光纖瓦斯監(jiān)測 氣體吸收 諧波檢測 現(xiàn)場應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD712
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 甲烷氣體的檢測方法9-12
• 1.2 吸收式光纖氣體傳感系統(tǒng)的研究與發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文的主要工作13-15
• 2 光纖氣體傳感器檢測原理及檢測方案15-23
• 2.1 光譜吸收式傳感器檢測原理15-16
• 2.2 甲烷氣體吸收譜線波長的選擇16-17
• 2.3 光譜吸收型氣體檢測方法17-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)23-44
• 3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)23-25
• 3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)25-36
• 3.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)36-39
• 3.4 監(jiān)控中心PC機(jī)軟件設(shè)計(jì)39-40
• 3.5 甲烷傳感器的設(shè)計(jì)40-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 4 性能測試44-50
• 4.1 儀器測量的靈敏度、分辨率44
• 4.2 性能試驗(yàn)44-45
• 4.3 光纖瓦斯傳感器的應(yīng)用45-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 5 總結(jié)及展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 致謝55-56
• 附件56

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張志偉;張記龍;李曉;張悅;;差分紅外型甲烷濃度光纖網(wǎng)絡(luò)傳感系統(tǒng)的研究[J];中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

  本文關(guān)鍵詞：光纖瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：372233