基于ARM的废金属破碎机防爆控制系统研究与开发
发布时间：2021-02-18 07:16
废金属破碎回收是金属资源回收利用的主要方式。废金属破碎过程中可能会破碎到危险物料而发生爆炸,造成设备损坏,甚至危害人员的安全。论文针对破碎机在正常工作时可能会发生爆炸的问题,通过分析破碎机发生爆炸的情况,基于气体爆炸的防爆方法、防爆控制系统技术指标,开发废金属破碎机的防爆控制系统,实现破碎机的安全生产。论文工作内容如下:（1）根据破碎机腔体内发生爆炸的情况和气体爆炸的防爆理论,设计出废金属破碎机的防爆控制方案。结合防爆控制系统技术指标,对系统硬件进行选型,并搭建防爆控制系统硬件平台。（2）为了保证防爆控制系统能够及时准确的识别出破碎机腔体内的爆炸危险状态,根据ASTM标准的爆炸判定方法,提出基于曲线拟合的爆炸压力数据预测算法,保证爆炸能够被及时的识别;提出基于模糊逻辑的多传感器信息融合算法,准确识别爆炸是否发生。（3）通过对不同防爆控制系统设备的研究,确定本系统的防爆装置控制方法、硬件的保护措施和布局方式,使得防爆控制装置能够及时动作,实现破碎机的防爆功能,同时保护硬件不被爆炸损坏。（4）开发废金属破碎机防爆控制系统软件,实现数据实时采集模块、防爆控制模块、上位机之间的通信与控制功能。...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
锤式破碎机原理图
基于 ARM 的废金属破碎机防爆控制系统研究与开发二章 防爆型废金属破碎机防爆控制系统总体设要内容是分析实际破碎机内发生爆炸的情况和爆炸性气体环境防爆处理装备防爆控制系统的总体方案，并介绍已经搭建好的数据实时硬件组成，作为后续爆炸识别算法和防爆控制方案研究的基础。属破碎机防爆技术方案设计属破碎机简介属破碎机的结构如图 2.1 所示。其原理：电机带动主轴辊 2 高速转 4 随之运动；破碎机腔体内的废金属料在高速转动的锤头 4 的轮流属料经锤头多次冲击，当废料尺寸达到一定程度后，通过排料栅格碎物将从破碎机上部的上排料门 5 排出。
（a）氧气传感器原理图 （b）氧气传感器实物图图 2.8AO2 氧气传感器气传感器是通过电化学原理产生微弱电压（mV 级），STM32 中央控制器取不了，需要通过放大器放大才能被获取。同时因为破碎机工作环境恶的数据可能存在干扰，需要将干扰信号隔离，因此选用带隔离功能的直压放大器的输入为 0～15mV，输出为 0～3V，供电方式为直流 24V 供电。
【参考文献】：
期刊论文
[1]点火位置对泄爆空间甲烷-空气爆炸荷载的影响[J]. 王超强,杨石刚,方秦,鲍麒. 爆炸与冲击. 2018(04)
[2]惰性气体-细水雾抑制瓦斯爆炸对比分析[J]. 郭成成,王飞,刘红威,刘全保. 煤矿安全. 2018(06)
[3]恒流源对ICP传感器高频响应的影响[J]. 冯铭瑜,王真,易芳. 中国科技信息. 2018(10)
[4]惰性气体N2/CO2抑制瓦斯爆炸实验研究[J]. 张迎新,吴强,刘传海,江丙友,张保勇. 爆炸与冲击. 2017(05)
[5]CO2与C3F7H抑制CH4爆炸对比实验研究[J]. 李润之. 煤矿安全. 2016(10)
[6]超细水雾增强与抑制甲烷/空气爆炸的机理分析[J]. 曹兴岩,任婧杰,周一卉,王秋菊,李一鸣,毕明树. 煤炭学报. 2016(07)
[7]破碎机的发展现状与趋势[J]. 王伟. 现代制造技术与装备. 2016(07)
[8]油气爆炸的氮气非预混抑制实验[J]. 张培理,杜扬. 爆炸与冲击. 2016(03)
[9]基于模糊控制的废金属破碎机负荷平衡控制方法研究[J]. 李佳璇,叶文华,戚立强. 机械设计与制造工程. 2016(04)
[10]细水雾粒度对瓦斯抑爆效果的影响研究[J]. 薛少谦,黄子超. 西安科技大学学报. 2015(05)
博士论文
[1]煤矿瓦斯监测多传感器信息融合与知识发现研究[D]. 朱世松.中国矿业大学 2013
硕士论文
[1]废金属破碎机破碎性能及关键部件疲劳寿命预测分析[D]. 江腾.南京航空航天大学 2016
[2]基于模糊PID的救生舱氧气自动控制系统的研究与设计[D]. 蒋朝明.中国矿业大学 2014
[3]受限空间可燃气体爆炸数值模拟[D]. 吴卫卫.东北大学 2013
[4]瓦斯气体爆炸过程的仿真模拟[D]. 杨玉铭.中北大学 2008
[5]多传感器信息融合及其在工业中的应用[D]. 肖斌.太原理工大学 2008
[6]基于Ziegler-Nichols参数整定方法的张力控制系统研究[D]. 陈岩.东北大学 2008
[7]基于人工智能的数据融合技术在火灾探测中的应用研究[D]. 李小亚.广东工业大学 2005
[8]可燃性混合气体（蒸气）安全含氧量研究[D]. 傅志远.中北大学 2005
本文编号：3039227
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
锤式破碎机原理图
基于 ARM 的废金属破碎机防爆控制系统研究与开发二章 防爆型废金属破碎机防爆控制系统总体设要内容是分析实际破碎机内发生爆炸的情况和爆炸性气体环境防爆处理装备防爆控制系统的总体方案，并介绍已经搭建好的数据实时硬件组成，作为后续爆炸识别算法和防爆控制方案研究的基础。属破碎机防爆技术方案设计属破碎机简介属破碎机的结构如图 2.1 所示。其原理：电机带动主轴辊 2 高速转 4 随之运动；破碎机腔体内的废金属料在高速转动的锤头 4 的轮流属料经锤头多次冲击，当废料尺寸达到一定程度后，通过排料栅格碎物将从破碎机上部的上排料门 5 排出。
（a）氧气传感器原理图 （b）氧气传感器实物图图 2.8AO2 氧气传感器气传感器是通过电化学原理产生微弱电压（mV 级），STM32 中央控制器取不了，需要通过放大器放大才能被获取。同时因为破碎机工作环境恶的数据可能存在干扰，需要将干扰信号隔离，因此选用带隔离功能的直压放大器的输入为 0～15mV，输出为 0～3V，供电方式为直流 24V 供电。
【参考文献】：
期刊论文
[1]点火位置对泄爆空间甲烷-空气爆炸荷载的影响[J]. 王超强,杨石刚,方秦,鲍麒. 爆炸与冲击. 2018(04)
[2]惰性气体-细水雾抑制瓦斯爆炸对比分析[J]. 郭成成,王飞,刘红威,刘全保. 煤矿安全. 2018(06)
[3]恒流源对ICP传感器高频响应的影响[J]. 冯铭瑜,王真,易芳. 中国科技信息. 2018(10)
[4]惰性气体N2/CO2抑制瓦斯爆炸实验研究[J]. 张迎新,吴强,刘传海,江丙友,张保勇. 爆炸与冲击. 2017(05)
[5]CO2与C3F7H抑制CH4爆炸对比实验研究[J]. 李润之. 煤矿安全. 2016(10)
[6]超细水雾增强与抑制甲烷/空气爆炸的机理分析[J]. 曹兴岩,任婧杰,周一卉,王秋菊,李一鸣,毕明树. 煤炭学报. 2016(07)
[7]破碎机的发展现状与趋势[J]. 王伟. 现代制造技术与装备. 2016(07)
[8]油气爆炸的氮气非预混抑制实验[J]. 张培理,杜扬. 爆炸与冲击. 2016(03)
[9]基于模糊控制的废金属破碎机负荷平衡控制方法研究[J]. 李佳璇,叶文华,戚立强. 机械设计与制造工程. 2016(04)
[10]细水雾粒度对瓦斯抑爆效果的影响研究[J]. 薛少谦,黄子超. 西安科技大学学报. 2015(05)
博士论文
[1]煤矿瓦斯监测多传感器信息融合与知识发现研究[D]. 朱世松.中国矿业大学 2013
硕士论文
[1]废金属破碎机破碎性能及关键部件疲劳寿命预测分析[D]. 江腾.南京航空航天大学 2016
[2]基于模糊PID的救生舱氧气自动控制系统的研究与设计[D]. 蒋朝明.中国矿业大学 2014
[3]受限空间可燃气体爆炸数值模拟[D]. 吴卫卫.东北大学 2013
[4]瓦斯气体爆炸过程的仿真模拟[D]. 杨玉铭.中北大学 2008
[5]多传感器信息融合及其在工业中的应用[D]. 肖斌.太原理工大学 2008
[6]基于Ziegler-Nichols参数整定方法的张力控制系统研究[D]. 陈岩.东北大学 2008
[7]基于人工智能的数据融合技术在火灾探测中的应用研究[D]. 李小亚.广东工业大学 2005
[8]可燃性混合气体（蒸气）安全含氧量研究[D]. 傅志远.中北大学 2005
本文编号：3039227
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