基于调频载波通信的汽车轮胎压力监测报警系统

为了实时监测轮胎压力以避免由轮胎故障引发交通事故,本文详细讨论了设计的一种基于Motorola芯片的轮胎压力监测报警,系统的整体结构、硬件配置和软件功能的实现。该系统可实时检测和显示汽车轮胎的压力和温度,能及时确定轮胎故障并发出报警信息。由于采用调频载波进行数字通信方式,克服了以往调幅通讯方式下信号易受汽车运行干扰的缺点。     

基于嵌入式系统的煤层气排采远程监控系统

针对某些地区煤层气井分布较远,难于管理等问题,对无线传输技术和远程监控技术进行了研究,提出了一种基于嵌入式系统、触摸屏、GPRS远程传输模块、服务器及客户端的煤层气排采远程监控系统。首先介绍了该系统的结构,包括数据采集节点、现场人机终端和服务器,其次描述了该系统的具体设计过程,最后对煤层气排采远程监控系统的现场实时监控与远程监控进行了测试。研究结果表明,该系统能够使煤层气井的生产信息在现场和远程集中显示,具备实时监控、查询历史数据等功能,满足了煤层气排采监控的要求。     

轮胎压力监测模块的设计

介绍了基于Infineon公司的集成压力传感器SP12和Atmel公司的发射器T5754的轮胎压力监测模块的设计,对其工作原理和工作方式进行分析,给出了系统硬件设计与软件设计。该模块可实时准确监测轮胎的压力与温度,并具有低功耗、低成本等特点。     

低功耗煤矿压力监测系统设计

针对煤矿井下压力监测系统有线通信方式存在结构复杂、传感器功耗大、数据不稳定等问题,设计了基于ZigBee的低功耗煤矿压力监测系统。该系统采用低功耗压力传感器采集数据,通过ZigBee无线传输方式将传感器节点数据汇总到数据采集分站,数据采集分站将数据打包处理后上传到上位机软件,实现了井下巷道压力数据的实时监测,降低了传感器的功耗,从而提高了系统的使用寿命。     

基于GSM网络的轮胎压力监测系统

汽车轮胎压力监测系统(TPMS)是一种能够在汽车行驶过程中对轮胎内部压力、温度进行实时监测,并在轮胎出现异常情况时进行报警,以确保汽车能安全行驶的保护系统。针对当前轮胎压力监测系统不能实现远程报警和系统体积大、功耗大、抗干扰能力弱等问题,设计出一款基于GSM网络的新型汽车轮胎压力监测系统。该系统具有GSM网络的可靠性高、低成本、低功耗和高安全性等特点,能够实时监测轮胎压力、温度等状态信息,将异常情况通过GSM网络发送给车主并进行报警,从而有效地保障了汽车行驶安全。     

基于无线通信的设备点检系统

针对传统设备点检系统工作效率低、劳动强度大、准确性低、实时性差等问题,提出了一种基于无线通信的设备点检系统。该系统结合了单片机、无线通信和计算机信息管理等技术,具有多元化通信方式,包括无线射频(RF)通信、GSM通信和Internet通信,能够在线检测现场设备的振动、温度、压力等主要参数,并能根据环境情况进行预警,同时具有远程监测功能。测试结果表明,该系统稳定性强,显著提高了设备点检系统的操作管理品质。     

基于DSP的热风阀监测硬件系统设计

针对热风阀冷却系统监测介绍了一个基于数字信号处理的温度和压力采集及报警的实时、高速系统硬件设计。系统采用TMS320F2812为控制核心,通过压力传感器和温度数字传感器采集信号,经系统处理后进行显示和声光报警。     

基于模拟油井的井下测试仪温度修正校准方法

针对石油井下射孔压力测试中,在射孔完井过程中会释放大量的热量,压阻式压力传感器的温度效应成为影响测试精度的主要因素。为准确测取井下压力,用现有模拟油井试验装置模拟井内高温高压环境建立了校准系统。在多个温度环境下进行校准试验,通过与溯源性校准的标准测试系统的对比计算,利用最小二乘法得出压阻传感器在不同温度条件下的灵敏度,根据测试仪采集的实时温度数据值修正了压力数据,计算表明压力曲线峰值比修正前小1.4 MPa,为压力峰值的2.08%,表明该压阻传感器温度效应产生的影响不可忽略,基于模拟油井的温度修正校准方法能有效减小温度效应的影响,提高了测试精度。     

矿山地压监测系统研究

非煤采矿区经过长期作业后,会形成很多采空区域,这部分区域的安全将对矿井安全造成直接影响。针对非煤采矿区作业特点,提出了一种基于位移传感器的新型地压监测系统方案,该方案以单片机为控制核心,使用直线式位移传感器监测矿井顶部压力变化,通过485总线和光纤将压力信息传送至监控中心,以图表和文字表格方式实时显示压力变化值,经过长时间运行,证实达到预期效果。     

基于PID的煤层气掺混控制系统的设计

针对煤层气热值不稳定、无法直接使用的问题,文章提出了一种基于PID的煤层气掺混控制系统的设计方案,介绍了系统结构及软、硬件设计。该系统以工控机、可编程控制器和人机界面为核心,采用PID控制方式,实现了煤层气掺混系统的逻辑控制。实验测试结果表明,该系统运行稳定,可靠性高,实现了煤层气掺混系统的稳定控制。     

煤层气精准排采监控系统

针对现有煤层气排采系统存在控制精度低、劳动强度大、不能按照排采规律进行作业、生产成本高等问题,设计了一套煤层气精准排采监控系统。该系统选用STM32F107Connectivity互接系列单片机作为控制中心,利用现场采集单元实时采集井底流压、温度、套压值、频率等信号,并通过RS485通信接口、4~20mA模拟量接口将信号传输至控制中心。通过比较井底流压实测值与给定值后得到偏差信号,根据偏差信号,控制中心通过排采控制算法实时控制变频器输出频率,进而调节排采设备的运转速度,实现井底流压的自动闭环控制。采用4G无线传输模块将控制调节命令发送至排采控制单元,实现排采过程的实时监测与控制。现场测试结果表明:该系统能够按照实时排采制度执行作业,井底流压调节准确,平均误差在0.5%以内,达到了煤层气井精准排采的要求。     

典型矿区煤层气与煤炭协调开发动态模拟研究

针对传统方法难以展现煤层气与煤炭协调开发流程的问题,提出了一种新的三维动态模拟思路,采用三维可视化和动画推演的方法展示煤层气与煤炭协调开发模式。以"晋城模式"为背景,基于数字矿山三维平台MineSystem,采用井上下三维一体化快速建模、协调开发三维可视化动态编辑、三区联动立体抽采动画推演等关键技术,完成了三区联动井上下整体抽采煤层气开发模式的动态模拟,实现了生产规划区、开拓准备区、煤炭生产区三维一体化整体展示,为促进煤层气与煤炭协调开发利用工艺的推广应用提供了技术支撑。     

具有温度及压力补偿的矿用红外甲烷传感器设计

针对现有红外甲烷传感器因受温度、压力影响而采取硬件补偿方式后存在测量精度和可靠性降低的问题,提出了一种具有温度及压力补偿功能的矿用红外甲烷传感器设计方案,详细介绍了该传感器的软硬件设计,给出了温度、压力的补偿方法,即在数据处理上增加了环境温度及压力补偿功能。测试结果表明,该传感器具有测量精确度高、稳定性好、环境适应能力强等优点。     

MATLAB GUI在表征煤层气解吸行为过程的应用

建立煤层气解吸过程的数学模型,利用MATLAB软件中图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)功能,完成煤层气解吸过程的界面设计,编写各控件回调函数的程序代码,实现各控件相应的功能。软件界面简单、操作方便、内容丰富、交互性好,可以快速的绘制煤层气解吸过程系列曲线,直观的表征煤层气解吸过程的特征。具有在任何位置取点的功能,及可获取煤层气解吸过程三个关键压力点(转折压力、启动压力和敏感压力),并对曲线进行划分,从而指导实际生产。     

基于无线瓦斯传感器的采煤机自动控制研究

本设计介绍一种新型无线瓦斯传感器的采煤机自动控制系统,通过在井下多分布无线瓦斯传感器系统检测周边的瓦斯浓度,一方面,可将各路采集数据处理显示出来并且超标声光报警,令一方面,可以将数据传输给主控器,通过分析各模块传来的检测数据来控制采煤机的速度,以减少瓦斯溢出量,也可以紧急预防瓦斯爆炸事件的发生,推动了井下开采系统的智能化。     

煤矿井下特殊布置采掘工作面甲烷传感器设置方式的探讨

分析探讨了通风布置方式异于AQ1029—2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》中所给出的通风布置方式的特殊煤矿井下采掘工作面及其它特殊地点在甲烷传感器设置上存在的问题,给出了改进的甲烷传感器设置方法。文章完善了煤矿安全监控系统及检测仪器的使用方法,对消除瓦斯监控盲区、保障煤矿安全生产具有重要的意义。     

基于改进CNN-SVM的甲烷传感器数显识别方法

甲烷传感器材质存在光反射,显示面板上有附着物,造成甲烷传感器自动检定系统采集的传感器数值图像质量较差,对字符识别困难。而现有的基于机器学习的仪表字符识别方法识别率较低、算法运行速度较慢。针对上述问题,提出了一种基于改进卷积神经网络(CNN)-支持向量机(SVM)的甲烷传感器数显识别方法。通过图像增强、数值区域图像提取、图像分割、小数点定位等4个步骤对甲烷传感器数值图像进行预处理,并将处理后的数字图像作为自定义数据集。针对CNN-SVM模型运行时间较长的问题,使用PCA算法对CNN全连接层提取的图像特征进行降维处理,用最主要数据特征代替原始数据作为SVM分类器的样本进行分类识别。在自建数据集上的验证结果表明,与传统CNN模型和CNN-SVM模型相比,改进CNN-SVM模型的准确率更高,运行时间更短。在经典MNIST数据集上的验证结果表明,综合考虑精度和实时性要求,改进CNN-SVM模型的综合性能优于CRNN,SSD,YOLOv3,Faster R-CNN等模型。采用微型高清USB摄像头采集甲烷传感器数值图像,将训练好的改进CNN-SVM模型移植到树莓派中进行图像处理和识别,结果表明,基于改进CNN-SVM的甲烷传感器数显识别方法的识别成功率为99%,与仿真分析结果一致。     

催化燃烧型甲烷传感器恒温检测桥路的研究

催化燃烧型甲烷传感器的激活是传感器使用的关键问题。文章验证了催化燃烧原理,并分析了甲烷传感器的二值性问题。针对激活和二值性问题,设计了基于脉冲式恒温供电技术和闭环反馈系统的恒温检测桥路。通过实验取得了良好的效果。     

煤层气地面记录仪设计与监控系统开发

为了满足构造煤煤层气开发过程中的自动化实时监测任务,该文设计了一种低功耗地面记录仪,并在此基础上开发了煤层气监控系统。该地面记录仪采用低功耗STM32L433RC作为主控制器,搭配MAX485EN接口芯片以及W25Q64存储芯片,采用485总线传输以及Modbus串行通信协议,通过主从站任务转换,实现了数据的实时传输处理与服务器存储。上位机采用组态王软件编程。所设计的煤层气开采监控系统,具有低耦合、多设备、高集成等特点,提高了煤层气开采的自动化程度。最后,实验结果表明所设计的低功耗地面记录仪能够有效地上传传感器数据,且可与多仪器完成数据通讯,满足实际需求。     

基于无线传感网络瓦斯传感器调校技术研究

设计基于无线传感网络技术的瓦斯传感器调校系统,采用JENIC5139模块架构无线瓦斯传感器节点,实现瓦斯检测数据的及时发送、瓦斯传感器的在线调校及参数动态设定;基于无线传感网络的瓦斯传感器节点克服目前瓦斯传感器稳定性差、调校费时费力的缺点,将传统7天升并调效一次传感器的周期延长到2个月,显著提高煤矿企业生产效率;井上控制中心通过无线网络不但可以随时了解瓦斯传感器的工作状态.还可实现瓦斯传感器的动态调零和非线性动态修正,显著改善煤矿企业安全生产水平.