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可调谐激光光谱吸收式瓦斯预警系统研究

发布时间:2019-05-07 12:09
【摘要】:瓦斯危害正在慢慢变成威胁煤炭井下安全工作的罪魁祸首。目前,国内外煤矿在传感器方面最常见的有催化燃烧式、热传导式以及红外吸收式等,它们的缺点主要包括实时性欠缺、技术落后、范围窄、使用操作繁琐等,非常容易因为误报或漏报导致事故的发生;在目前的瓦斯监测系统中,对于数据的传输常见的是进行有线传输,其布线不便、设备安装受限等诸多问题导致了其数据采集的范围窄、移动性差、数据接口的开放性差等缺点,很难做到矿井生产的实时监控。本项目结合TDLAS技术、单片机技术、工业以太网技术和无线传感网络技术,研究设计一种能在井下使用的瓦斯浓度在线监测系统。利用TDLAS技术、单片机技术以及无线传感网络,再结合微弱信号检测的二次谐波原理,进一步降低检测限,实现对瓦斯浓度监测的高灵敏度、高稳定性以及数据的无线传输;单片机系统接收采集信息,分析瓦斯浓度的早期特征量,探索瓦斯浓度早期的过程特征;利用无线传输网络实现监测系统信息数据无缝传输,将各监测系统状态及参数及时传输到监测中心,为防止瓦斯爆炸提供可靠保障。该技术克服了瓦斯的传统监测方法稳定性差、灵敏度低和实时性欠缺等缺点,为瓦斯浓度监测提供了一种新方法,保证了对于瓦斯浓度稳定而高效的实时监测。
[Abstract]:Gas hazards are slowly becoming a threat to the safety of coal underground work culprit. At present, the most common sensors in coal mines at home and abroad are catalytic combustion, thermal conduction and infrared absorption. Their shortcomings mainly include lack of real-time performance, backward technology, narrow scope, tedious operation and so on. It is very easy to cause accidents due to misreporting or misreporting; In the current gas monitoring system, it is common to carry out wired transmission for data transmission. Many problems such as inconvenient wiring and limited installation of equipment lead to the narrow range of data acquisition, poor mobility, and so on. It is difficult to realize the real-time monitoring of mine production due to the poor openness of the data interface. This project combines TDLAS technology, single-chip microcomputer technology, industrial Ethernet technology and wireless sensor network technology to study and design an on-line gas concentration monitoring system which can be used underground. By using TDLAS technology, single chip microcomputer technology and wireless sensor network, combined with the second harmonic principle of weak signal detection, the detection limit is further reduced, and the high sensitivity, high stability and wireless transmission of data for gas concentration monitoring are realized. The singlechip system receives the collected information, analyzes the early characteristic quantity of the gas concentration, and explores the process characteristic of the gas concentration in the early stage. The wireless transmission network is used to realize the seamless transmission of the information and data of the monitoring system, and the state and parameters of the monitoring system are transmitted to the monitoring center in time to provide a reliable guarantee for the prevention of gas explosion. This technique overcomes the disadvantages of traditional gas monitoring methods, such as poor stability, low sensitivity and lack of real-time performance. It provides a new method for gas concentration monitoring and ensures stable and efficient real-time monitoring of gas concentration.
【学位授予单位】:安徽理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD712.55

【参考文献】

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本文编号:2471064

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