煤矿瓦斯监控系统传感器硬件设计

本课题中所研究的智能瓦斯传感器解决了催化元件在高浓度瓦斯环境中出现高温烧结的问题,使瓦斯检测的稳定性、响应速度、量程、使用寿命等参数指标极大地优于传统的电桥检测方法,具有一定的理论意义和很大的实用价值。将这种新型的瓦斯传感器应用于煤矿安全监测监控系统中,可以连续地测量矿井瓦斯浓度,为煤矿安全生产提供了有力的保障。     

瓦斯监测智能光电系统

在煤炭行业,瓦斯灾害始终是煤矿安全生产的大敌,已成为制约煤矿安全生产的主要矛盾.对于瓦斯浓度的测量国内目前普遍采用热催化元件和电化学方法进行检测,其主要是气相色谱法(GC-FID),这种方法的主要缺点是:在工作中探测器会中毒失效,需定期更换,同时探测器需要大的工作电流,不能进行连续监测,实时性比较差,另外存在其他气体干扰,灵敏度较差.     

基于电网故障录波图判断变压器重瓦斯保护跳闸原因的方法

变压器是电网系统中发电厂和变电站重要组成部分之一,承担着不同电压等级电网联络作用,是电能高电 压传输及不同电压等级电压联络的重要设备.因此,变压器除了设有防止变压器套管、出线、电流互感器、线圈、铁 芯等多种元件故障的差动保护作为主保护外,还另外设有重瓦斯保护为主保护.为快速复电,需要快速判断故障类 型,尤其是重瓦斯保护,其保护动作可由多种原因引起.阐述一种根据电网故障录波图判断变压器重瓦斯保护跳闸原 因的方法.该方法获取变压器故障录波图上形成的继电保护开关量波形、重瓦斯保护跳闸开关量波形、主变高压侧三 相电流及电压波形、主变低压侧三相电流及电压波形并进行综合分析,并通过是否存在突变波形以及检测结果,判断 变压器重瓦斯保护跳闸的原因.     

监视气隙磁场实现交流电动机的保护

本文介绍了监视气隙磁场实现交流电动机保护的原理,说明了检测元件的安装方法和检测元件与保护器连接的方案.     

CAN通信技术在矿井瓦斯浓度远程测控系统中的应用

介绍了检测瓦斯浓度的催化燃烧法.利用P89LPC938单片机和SJA1000CAN控制器构建底层通信节点,设计了基于CAN通信技术的瓦斯测控系统.该系统解决了RS-485通信距离短的问题,并提高了通信可靠性.     

基于小波变换模之和的奇异性检测启动元件算法

利用小波变换的奇异性检测原理,准确检测和定位故障行波波头的到来,进而构造了基于小波变换模之和的奇异性检测启动元件,并给出实用元件算法.ATP仿真和实测故障暂态数据验证表明,该启动元件满足故障启动的要求--故障时可靠不拒动,无故障时可靠不误动,可用于行波保护或暂态量保护的故障检测与启动.     

基于STC89C52的电动机转速测量系统设计

0引 言电动机转速的测量方法分为模拟式和数字式两种.模拟式采用测速发电机为检测元件.数字式通常采用光电编码器、霍尔元件等为检测元件,得到脉冲信号,送入单片机处理、转换得到转速.利用单片机处理脉冲信号有测频法和测周期法.     

基于Park变换和神经网络的逆变器故障检测方法

为实现实时检测逆变器电路中功率元件的故障,提高逆变器电路工作的可靠性,提出了一种基于Park变换故障检测算法和神经网络的逆变电路开路故障检测方法.利用Park变换得到三相电流基波幅值作为特征量用于故障检测,基于BP神经网络并结合简单逻辑判断即可实时检测逆变器电路的故障类型、故障桥臂以及故障元件位置,仿真结果论证了方法的可行性.     

基于信号奇异性检测的行波启动元件算法的探讨

行波启动元件是超高速暂态量保护中必不可少的组成元件.在总结小波变换与信号奇异性检测理论的基础上,分析了现有的基于Lipschitz指数的行波启动元件算法,指出其在弱故障下灵敏度不足,可能造成启动元件的拒动,并阐明基于二次B样条小波的小波变换模极大值的求取算法是导致出现这一问题的原因.针对上述问题,提出改进的梯度算法,将梯度的模极大值应用于行波启动元件.大量ATP仿真测试验证了该启动算法的性能优于现有启动算法,可有效地提高反应故障的灵敏度.     

油浸式变压器气体继电器检测装置的设计

为了解决目前气体继电器检测装置检测精度低,不适用于现场,且主标准量值溯源困难的问题,提出间接测量法和油流直接测量法,并利用2种方法设计相应的软硬件,研制出基于单片机的气体继电器检测装置.该装置通过流速修正仪完成内部涡轮流量计的流速修正,且具备气体继电器的密封性、轻瓦斯和重瓦斯的检测功能,能实时显示、查询和打印检测记录....     

一种电控可变波长的多气体红外传感器

设计了一种电控可变波长的多气体红外传感器,此传感器包括电源电路、红外光源、测量气室、电控可变波长探测器(此探测器的探测波长会随着控制电压的变化而变化)、DA转换电路、电压控制电路、信号放大和滤波电路、AD转换电路、微处理器和信号输出模块组成。红外光源发出宽带的红外光,通过调节电压来改变探测器前面的法布里-伯罗腔滤光器的腔长,使不同气体的吸收峰的光被探测器接收,如甲烷、二氧化碳等,从而达到测量不同气体的目的。该系统采用先进的红外吸收光谱技术,具有测量气体可变、灵敏度高、抗干扰能力强、响应时间短等特点,同时由于信号和参考使用的是同一探测器,因而可以消除温度对探测器的影响及探测器失配等问题。     

复合型智能火灾探测器的设计与研究

介绍了采用温度传感器、烟雾传感器和CO传感器等构成的复合型火灾探测器,并应用设置存该探测器内部的软件算法对各传感器采集到的输入信号进行智能分析和处理。对BP神经网络进行了洲练。模拟火灾试验结果表明,所设计的复合型智能火灾探测器能快速、准确地判别各类火情,进一步增强火灾探测的灵敏度和可靠件。     

基于电化学检测原理的毒性气体探测器设计

一些工业生产过程中产生的有毒气体会对生产安全、环境保护造成威胁。常见毒性气体的检测一般采用电化学传感器。本文针对电化学传感器的使用对硬件电路要求高的问题,设计了一款使用STM32103系列微控制器的高性能毒性气体探测器。     

基于DSP的甲烷浓度检测系统的研究与设计

目前,光干涉型甲烷检测仪性能稳定、使用寿命长,但由于采用人工读数,自动化程度低,测试前,刻度值的标定必须在和待测地点温度相近的进风巷中,捏放吸气球清洗甲烷室,然后校零,防止由于温度气压变化较大而出现零点漂移现象,读数不直观,人为误差较大,不能存储数据.基于此,采用图像分析和信息处理,提出了采用CMOS作为光电转换元件的非接触式测量方式,CMOS输出信号经过模数转换后成为高速的数字图像数据,通过DSP实现对CMOS数字图像数据的采集、存储以及对干涉图像数据的算法分析,最终实现甲烷浓度的高精密测量.     

矿用便携式甲烷检测报警仪的高保护级别防爆技术

文章通过对国内、国际可燃气体检测器技术标准的研究，提出了对矿用便携式甲烷检测报警仪应使用高级别的EPLMa防爆等级的建议。     

X‐ray micrographic imaging system based on COTS CMOS sensors

This paper presents the use of commercial off the shelf CMOS image sensors for the acquisition of X‐ray images with high spatial resolution. The X‐ray images, with application in biology, electronic components inspection, and paleontology research, are obtained with 8‐keV photons from a Cu tube. The quantum efficiency of the detector is estimated using attenuation lengths of photons in the sensor and compared to traditional scintillator conversion layers. The spatial resolution observed with the sensor is limited by the charge redistribution produced after photon interaction with Si.     

An Address-Event Vision Sensor for Multiple Transient Object Detection

We present a vision sensor chip designed to detect multiple transient objects - objects that either move or change in light intensity - and output their locations using address-event representation. The sensor uses a novel onset detector to detect transient objects and a dynamically-wired winner-takes-all circuit to group pixels and select the brightest pixel in each object. This paper describes the circuits and also presents measurements that characterize the performance of the sensor chip.     

Fiber optics for atmospheric mine monitoring

The authors describe work done to address methane, carbon monoxide, and distributed temperature monitoring. A review is made of the potential and problems of using fiber optics (FOs) for mine monitoring systems. Methane detection is based on differential absorption of infrared light. A methane monitor that can detect concentrations as low as 0.2% as far away as 2 km via FO cable is described. A carbon monoxide monitoring system that combines a low-powered electrochemical cell with fiber optic (FO) telemetry is described. Testing has shown that the system can operate maintenance free for several months. A distributed FO temperature-monitoring system is being investigated for possible application in mine fire detection. Performance of this system at the US Bureau of Mines' Lake Lynn Laboratory is reported. The sensor employs optical time domain reflectometry techniques that allow the entire length of fiber (up to 2 km) to function as a distributed temperature sensor. Distributed temperature sensors have considerable potential for monitoring areas such as conveyor beltways     

数字正交检波技术在无线声表面波传感器系统中应用

文中提出数字式正交检波技术来测量相应的方法，通过对声表面波的回波窄带信号进行仿真计算和误差分析，表明采用的方法性能良好，与已有硬件实现的正交检波器相比，测量精度大大提高。并分析数字正交检波方法的实现中，ADC对结果的影响。     

Computation of Frequency Response of Integrated Pyroelectric Infrared Detectors

Pyroelectric detectors of infrared radiation are fast-response thermal sensors operating at ambient temperature unlike semiconductor detectors, which require cooling. Their spectral response is uniform in a large range of wavelengths, including main band of IR transmission of the earth's atmosphere. Triglycine Sulfate (TGS) based pyroelectric detectors are the most sensitive among available ferroelectric materials. The effective sensitivity and performance depend not only on the sensor element material characteristics but also on the thermal performance of the complete structure of a detector such as substrate material, absorbing layer, and isolation layers. Thus we have solved one-dimension thermal diffusion equation for an n-layered structure. From which the performance of any number of layers of a detector structure can be derived, predicted, and optimized. Using viable single element sensor configurations and pyroelectric parameters of deuterated triglycine sulfate (DTGS) crystals grown in our laboratory; the calculated and predicted current responsivity and other parameters are presented. A one dimensional heat conduction equation was solved analytically and the detector parameters were calculated using MatLab 6.0. The results obtained are encouraging for the development of DTGS based thin film-based detectors.