基于AVR单片机的矿用智能瓦斯传感器的设计

针对传统的瓦斯传感器测量精度低、稳定性差、缺乏智能性等问题,介绍了一种智能瓦斯传感器的设计方案。该传感器采用多个瓦斯气敏元件,以ATmega128单片机为控制核心,并采用最小二乘数据融合算法,将多个瓦斯浓度检测结果进行融合,实现了瓦斯检测和信息处理功能。实验结果表明,该智能瓦斯传感器具有测量精度高、校准周期长、可维护性好等特点,克服了传统的瓦斯传感器存在的问题。     

基于CAN总线的煤矿瓦斯与环境监测系统设计

针对传统的井下瓦斯监测因采用人工检测方式而导致非实时性及易出错等问题,结合井下生产环境复杂、传输距离长、监测范围广的特点,提出了一种基于CAN总线的煤矿瓦斯与环境监测系统的设计方案。该系统以AT89S52单片机为下位机系统核心,利用单总线及多传感器技术对井下温度、风速、瓦斯浓度等多种环境参数进行自动监测,并通过CAN总线将数据实时传送给上位机。实验结果表明,该系统具有较高的稳定性、可靠性和抗干扰能力。     

面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统设计

针对传统有线传感网在井下进行瓦斯监测存在使用成本高、移动性差及覆盖范围有限等问题,设计了一种面向矿井瓦斯监测的ZigBee无线传感网系统。该系统利用采集节点实时采集井下瓦斯浓度,采用ZigBee协议将瓦斯浓度数据实时传输至汇聚节点,由汇聚节点汇总并传输至嵌入式网关,数据经嵌入式网关解析处理后转发至矿井监控中心,从而实现井下瓦斯监测数据的实时显示。实验结果表明,该系统具有较高的可靠性和较好的实时性,覆盖范围广。     

基于ATMEGA16的便携式瓦斯检测仪

针对目前常用瓦斯检测仪检测范围高时精度低,检测精度高时检测范围低等不足,设计了一种基于双检测回路的便携式瓦斯检测仪。该系统以ATMEGA16控制器为核心,利用催化燃烧式传感器和红外探测器组成双回路瓦斯检测电路,并将朗伯-比尔红外吸收定律运用到瓦斯检测原理中,提高了低瓦斯浓度时的测量精度,同时扩大了瓦斯浓度的测量范围。系统的无线收发模块可以和上位机通信实现信息共享,其开关机电路可以实现关机后仪器与电源完全断开,有效节约电池能量。实验表明该瓦斯浓度检测仪具有检测精度高,检测范围广,高效节能等特点,具有较高的应用价值。     

基于ZigBee的瓦斯监测系统研究

针对传统的瓦斯监测方法的不足,提出了一种采用ZigBee技术的瓦斯监测系统。分析了瓦斯浓度恒温检测方法的原理,根据检测原理设计了瓦斯信号采集终端装置,采用ZigBee模块组建了无线通信网络,实现了对井下瓦斯含量的实时监测,当瓦斯浓度超限时会及时报警并短信通知管理人员。试验测试发现:该系统的瓦斯检测精度高,数据传输可靠,具有很强的实用性。     

用于井下瓦斯监测的无线传感器网络系统

针对目前有线瓦斯监测方式存在的缺陷,文章提出了一种用于井下瓦斯监测的无线传感器网络系统的设计方案,给出了系统网络结构,详细介绍了系统软、硬件的设计方法。模拟矿井环境实验结果表明,该系统提高了数据的安全性和稳定性,满足了煤矿安全系统低成本、低功耗、低复杂度的设计要求,具有一定的可行性。     

一种瓦斯抽放多参数巡检仪的设计

设计了一种瓦斯抽放多参数巡检仪,介绍了该仪器硬件和软件的设计及实现。该巡检仪采用传感器采集甲烷浓度、工况流量、管道温度等主要性能参数;参数经AD转换后,通过RS485上传到上位机,用户通过上位机可以直观地分析瓦斯抽放管道的参数。该仪器具有测量精度高、采集通道多的特点,提高了煤矿瓦斯抽采监测的效率。     

煤矿瓦斯预测知识获取模型的应用研究

将粗糙集与神经网络结合,提出由样本更新、粗糙集预处理、神经网络训练、规则提取4个模块组成的煤矿瓦斯预测知识获取模型,将其应用于实时数据进行实验,结果表明,该模型实时性好、可靠性及精度高,可以较好地解决煤矿瓦斯预测知识获取困难的问题,为煤矿瓦斯预测专家系统知识库的建立奠定基础。     

一种矿用本安型瓦斯抽放多参数巡检仪原理及应用

主要介绍了矿用本安型瓦斯抽放多参数巡检仪的特点、工作原理和现场应用情况;该巡检仪具有测量方式多、测量范围广、测量精度高、操作简单等特点,巡检仪集热式、差压、单孔等流量测量方式于一体,满足了矿方对于测量方式多样性的要求。针对在实际使用中遇到的问题进行了分析和讨论,并给出了解决方法。实践证明该巡检仪能够提高煤矿瓦斯抽采监测的效率,方便了煤矿工作人员的工作。     

基于WSN的煤矿瓦斯监测系统软件的研究

开发了一种基于WSN(无线传感器网络)的煤矿瓦斯监测系统上位机软件。该软件采用Visual C#和数据库技术进行软件设计,具有实时接收和发送数据、保存数据、历史数据查询统计、预警曲线显示、数据报表打印等功能。测试结果表明,该瓦斯监控软件具有界面友好、功能完善、精度高、成本低及操作简单等优点,能够实时监控煤矿井下瓦斯浓度和减少事故发生率。     

基于FPGA的超声空化效应测量系统设计

针对传统的超声空化效应测量方法存在测量精度低、实时性差、成本高等问题,根据时差法测量超声空化效应的原理,设计了一种基于FPGA的超声空化效应测量系统。该系统采用FPGA内部锁相环的倍频、移相功能测量超声波在空化与未空化液体中的传播时间差,实现了超声空化效应的实时、定性测量。测量结果验证了该系统的有效性。     

EDA9033A在分布式风机性能测试系统中的应用

针对以单片机为核心的风机性能测试系统存在稳定性差、抗干扰能力差、精度低等问题,开发了以PLC为核心、采用互感式采集模块EDA9033A采集风机电参数的分布式风机性能测试系统,给出了该风机性能测试系统的结构,详细介绍了EDA9033A的硬件及软件设计。实际应用表明,EDA9033A采集的风机电参数结果稳定、快速、准确。     

采煤机音视频及数据综合传输系统的设计

针对现有采煤机视频、音频及工况监控数据实时传输系统采用无线局域网、光缆或单独拖曳通信电缆时存在不稳定、故障率高、维护困难等缺点,提出了一种基于采煤机主电缆内嵌单根射频同轴电缆的多路视频、音频及数据综合传输系统的设计方案。该系统采用数据调制传输频率高于视频监控信号调制频段的设计方法,避免了数据通信对监控图像质量的影响,且因数据传输具有较高的功率余量,保障了控制数据通信的低误码率。     

基于ZigBee的煤矿巷道压力监测系统设计

针对传统的巷道压力监测方法存在测量精度低、可靠性差、节点扩展性差、测量结果无法自动上传、分析和处理等问题,设计了一种基于ZigBee的煤矿巷道压力监测系统。该系统利用传感器节点实现巷道压力的精确测量,测量结果以无线通信方式传送给汇聚节点,并由汇聚节点上传地面监控计算机,实现巷道压力的实时、可靠监测。测试结果表明,该系统可实现锚杆受力大小的精密测量,并可实时上传测量结果。     

基于BizTalk的煤矿企业异构系统集成模型研究

分析了煤矿企业异构系统集成的发展现状,指出目前采用的信息集成方法存在的问题:数据仓库法数据同步的实时性较差,中间件法对网络的依赖性强、查询效率低,综合集成法对中间件的依赖性强、建设成本高;提出了一种基于BizTalk的煤矿企业异构系统集成模型,给出了该集成模型基于实时性、安全性、一致性和完整性、扩展性的设计目标,详细介绍了该集成模型的整体架构及数据流程。实际应用表明,该集成模型满足煤矿企业异构系统集成平台的建设需求。     

基于EtherCAT的工业以太网数据采集系统

针对工业以太网分布式数据采集系统实时性差、兼容性差、成本高等问题,提出一种采用EtherCAT总线实现多路数据采集的方法。分析EtherCAT总线的特性,给出工业以太网数据采集系统的总体设计方案及软硬件的具体设计。对构建的系统进行性能测试,结果证明该系统能实现高速、实时的数据采集。     

煤矿综采工作面输送设备嵌入式监控平台设计

针对目前国内煤矿综采工作面输送设备监控系统存在的硬件结构复杂、成本过高、尺寸过大及散热不理想等问题,提出了一种基于嵌入式技术的煤矿综采工作面输送设备监控平台设计方案。该平台以嵌入式微控制器STM32为核心,通过集成RS485和以太网等接口实现监控数据传输。基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II开发了平台多任务应用软件,并采用图形用户界面软件μC/GUI设计人机交互界面。该平台可实现对各输送设备工况和启停状态的集中监控,具有性价比高、集成度高、功耗低等优点。     

基于ARM的智能数据采集系统的设计

为满足变电站对电力参数采集的实时性与准确性要求,提出并设计了一种基于嵌入式技术的高速数据采集系统。该系统以LPC2138微处理器为核心,利用硬件同步与软件纠错相结合的方法实现电力现场模拟量信号的采集与处理;并可通过RS-422总线与主机通信完成数据的存储、传输与处理;还可通过本地人机交互接口对系统进行维护和升级。应用实践表明,该系统采样精度高、成本低廉,且性能稳定、可靠。     

基于BP神经网络数据融合的瓦斯监测系统

井下瓦斯监测系统为多传感器监测系统,它通过不同功能、不同精度、不同位置的传感器,对所需要的被测量进行多方位、多角度的测量。但是,目前对于多传感器所测的数据还没有一种通用的、行之有效的处理方法,井下瓦斯浓度的监测很难作到实时、精确。因此,文章提出了一种基于BP神经网络数据融合的瓦斯监测系统的设计方案,该方案采用改进的BP神经网络算法对多传感器数据进行融合,并采用两级融合的方式对数据进行处理,以得到井下环境特征。仿真结果表明,基于BP神经网络数据融合的瓦斯监测系统具有较高的测量精度,极大地提高了数据采集的可靠性、全面性和有效性。     

基于数据融合的陶瓷窑炉温度记录仪的研究

根据陶瓷窑炉的功能和技术指标要求,给出了测温系统的设计方案。设计中采用了基于算术平均值与分批估计的软件数据融合的热电偶线性化处理算法,很好地解决了系统中热电偶测温的不确定性,提高了测量精度,保证了测量数据的可靠性。同时该无纸温度记录仪,具有高测量精度、高可靠性、高稳定性、低成本的特点,通用性强。