激光瓦斯监控系统显示终端的研究

瓦斯监测对于煤矿安全具有重要作用,煤矿井下终端和监控分站之间的通信对完成瓦斯监测任务起到重要作用。本系统采用低功耗单片机MSP430F147和RS485总线完成煤矿井下监控分站与远程终端的通信。传感器检测到的瓦斯浓度通过RS485总线传到监控分站,监控分站在把数据传到终端进行显示,矿工则通过显示可知道环境的瓦斯浓度。通过实验证明该系统确实可行,满足煤矿井下本质安全。     

一种双光谱的矿用瓦斯管路火焰探测器设计

为了保证煤矿安全生产,需要对煤矿瓦斯管路中出现的瓦斯爆燃做出快速准确的判断,设计了一种基于紫红外双光谱检测原理的火焰探测器,它根据火焰辐射的光谱特性,利用紫外和红外传感器的特性和相关性识别火焰信号,达到早期抑爆的目的。最后,为验证探测器的优越性和有效性,根据GB 15631-2008特种火灾探测器标准要求设计了一系列的实验。实验结果表明,该探测器灵敏度高、响应时间短、抗误报能力强且具有较强的环境适应能力。目前,该探测器已成功应用于煤矿瓦斯抽采安全保障系统,且取得了较好的经济效益。     

瓦斯煤矿瓦斯防治安全评价

瓦斯事故作为严重影响煤矿安全的重要原因之一,其对煤矿的生产效率也有着极大的影响,这就显得瓦斯防治在煤矿安全生产中作用是非常重要的。因此,瓦斯煤矿更需要重视煤矿工作人员的瓦斯防治意识。本文主要分析了煤矿瓦斯事故和煤矿瓦斯超限现象,并阐述了瓦斯煤矿瓦斯防治措施,以便有效地降低煤矿瓦斯超限问题,从而确保煤矿生产的安全性。     

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.     

煤矿用涡街原理风速传感器校准方法研究

在现在煤矿计量检测中心实验室中的DZS-1型低速风洞上进行矿用风速传感器计量检定校验方法的研究,实现煤矿风速传感器正规校准检定,满足煤矿安全生产的需要。     

基于小波包和分形维数的瓦斯传感器状态评估方法研究

为验证煤矿井下瓦斯浓度数据监测的准确性,实现对瓦斯传感器的远程状态评估,保证煤矿井下的安全工作,提出了一种基于小波包和分形理论的瓦斯传感器状态评估方法。首先构建了优化支持向量回归模型,利用输出的残差信号判断瓦斯传感器工作状态是否异常;针对瓦斯传感器的常见故障,结合小波包变换与分形理论对传感器的异常信号进行故障特征提取,构建故障特征向量;利用粒子群算法优化支持向量机的偏二叉树模型对故障进行分类识别,输出状态评估结果。与传统的BP神经网络法和SVM分类法对比,所提评估方法的整体准确率达95%,说明了其有效性和准确性。     

矿用红外瓦斯传感器的研制

针对现役电化学型矿用瓦斯传感器的固有缺陷,提出了矿用红外吸收式瓦斯传感器的研制.论文讨论了该传感器设计所采用的安全性、通用性、独立性、兼容性、先进性和可靠性设计原则,以及如何处理它们之间的关系,并提出了基于CAN总线的矿用监测系统通信新制式,给出了传感器的矿用型构架.经试验测试,传感器在测量精度、响应速度、传输距离和功能等各方面均实现了预期的目标.     

南屯矿使用瓦斯断电仪有经验

在沿空掘进煤巷和半煤岩巷时，许多大型煤矿一般都采用由工作面迎头便携式瓦斯检测报警仪、瓦斯断电仪和回风监测系统的瓦斯传感器组成的三位一体的自动监控单元。为了保证瓦斯超限后能够立即断电，瓦斯断电仪基本都是安装在掘进机上的。由于瓦斯断电仪没有特殊的减振措施，经常出现误动作，为了寻求合理的改造方案，兖州矿业(集团)公司南屯煤矿对此进行了研究，并在不影响原电路本安性能设计的前提下对软、硬件进行了相关的实验和改进。     

基于CFD对BF型双浮球瓦斯继电器油流整定值的校验

针对目前瓦斯继电器校验装置精度低,操作繁琐,且由于流速传感器存在响应时间无法对瓦斯继电器内部流场进行实时监测,提出运用CFD计算机仿真技术对BF型双浮球瓦斯继电器重瓦斯报警的过程进行数值模拟,研究其内部流场运动规律并对其油流整定值进行校验。对比模拟结果表明,该方法能较简洁有效的对瓦斯继电器进行实地校验,并能清晰地反应瓦斯继电器内部指定时刻的流速分布状况。有效提高了瓦斯继电器的检验效率和可靠性。     

全国首座分布式低浓度瓦斯电站并网发电

<正>山西省发改委日前发布消息,晋煤集团金驹股份公司芦家峪瓦斯电站近日正式并网发电,成为我国首座分布式低浓度瓦斯电站,可就地利用10%左右浓度的瓦斯,标志着我国瓦斯利用进入更加高效的阶段。瓦斯既是威胁煤矿安全的"杀手",也是清洁高效的绿色能源,又是比CO_2更强的温室气体。利用     

矿用应力传感器设计与实现

在此设计并实现了一种新型应力传感器,采用MSP430单片机硬件结构,在应力传感器中加入了电子罗盘,可求出传感器安装时的方位角。利用地应力计算公式,可确定煤层中或岩石中应力值状态。多个测点应力传感器可以通过RS-485进行连接,组成分布式应力监测系统,可对矿井中的次生应力进行监测。经过测试和现场应用表明应力传感器安装方便,测量精度高,完全满足煤矿安全生产的需求。     

物联网技术在煤矿安全生产中的应用

针对现有煤矿安全监控系统扩展性差,响应时间长及移动物体的监控能力相对较弱的问题,提出利用物联网技术,开发用于煤矿安全生产的监控平台,该平台主要由ZigBee无线传感器网络、物联网接入服务器和上位机可视化软件系统构成,对各种监测传感器采集的信息进行采集、处理、传输、显示与反馈。通过矿井仿真平台测试及煤矿井下现场测试表明,设计能够实现煤矿井下环境参数测控及人员的精准定位,能为煤矿安全生产监控提供有价值的参考。     

用于油中局部放电检测的Fabry-Perot光纤超声传感技术

高压电气设备中局部放电(PD)的光学检测方法是具有多重优势的新型检测方法,它灵敏度高,不受电磁干扰(EMI)的影响,有着高强度的绝缘性能。为此,介绍了基于Fabry-Perot(F-P)干涉法的F-P光纤超声检测系统的特点和原理,制作了局部放电模型,并使用F-P光纤传感器与压电陶瓷(PZT)传感器进行了联合检测。试验验证了F-P光纤传感器检测的局部放电信号幅值与局部放电量的关系,并研究了不同检测角度下F-P光纤传感器检测的局部放电信号响应。结果表明:F-P光纤传感器可以有效地检测到局部放电信号,有较高的检测灵敏度;F-P光纤传感器检测的局部放电信号幅值与局部放电量在一定范围内有着正相关关系;该F-P光纤传感器能够检测到全角度的局部放电信号。因此,F-P光纤传感器可以很好地应用在高压电气设备的状态监测中。     

煤矿局部通风机瓦斯浓度自动调节及节能控制研究

针对煤矿采掘工作面瓦斯突涌易引发瓦斯爆炸、煤尘超限、其他有毒有害易燃易爆的安全问题以及局部通风机效率低等问题,分析了瓦斯浓度、碳化物浓度等变量与通风机通风量的关系.设计了煤矿局部通风机瓦斯浓度自动调节与节能控制系统,分析了系统的节能控制原理.采用智能化的模糊控制算法进行变频节能控制,利用MATLAB中的模糊控制软件包进行了仿真设计.基于嵌入式技术设计了系统的硬件结构,并设计了系统的控制软件.对系统进行了验证性试验,结果表明:系统可及时调节局部通风机通风量,降低巷道有害气体浓度,降低了煤矿安全事故的发生,减少了局部通风机电能浪费.     

基于霍金斯指标的传感器数据有效性验证

在基于主元分析的故障检测方法中，由于霍金斯 指标能够很好地检测到平方预测误差(Q)指标所无法检测到的传感器故障，因此有必要对 指标检测到传感器故障的情况进行故障分离和重构的分析。利用故障重构方法，提出了采用基于 指标的传感器验证指标(cSVIH)进行传感器故障分离的方法，形成基于 指标进行传感器故障检测、分离和重构的一整套策略。电厂数据仿真实验验证了 指标对部分传感器进行故障检测优于Q指标的理论和基于 指标的故障检测、分离和重构方法的有效性。最后提出联合使用Q指标和 指标的故障检测框架。     

基于瓦斯继电器挡板转角特性的油浸式变压器运行状态监测方法

瓦斯继电器是变压器中重要的非电量保护设备,现有瓦斯继电器只有在挡板旋转到一定角度触发干弹簧片才发生重瓦斯报警,并不能判断变压器在发生重瓦斯故障前的运行状态和故障发展过程。文章提出一种基于瓦斯继电器挡板转角的变压器运行状态监测方法。改进瓦斯继电器的部分结构,通过在挡板背面安装霍尔传感器,实现了挡板转角信号的提取。然后研制了能够模拟不同故障能量的瓦斯继电器挡板特性试验台,对不同故障能量下挡板转角变化规律进行试验研究,给出了管道压强、管道流速对挡板转角的影响规律。结果表明,基于该改进瓦斯继电器,实时采集挡板转角信息,能够反应变压器内部运行状态,为变压器运行状态监测提供了一种有效方法。     

用于煤矿井下安全告警的智能腰带

为了向煤矿作业者提供可穿戴式井下安全告警设备,提出了一种基于可编程片上系统的智能腰带。讨论了利用小波软阈值降噪算法及3次样条插值,对瓦斯和氧气浓度测量值中的噪声和环境误差进行修正的措施。并研究了使用附加应力/移轴辅助参数的支持向量机判决模型对作业者的意外跌倒进行甄别的方法。详细阐述了系统的设计方案及具体实现方法。实验中分别对静态与动态环境下瓦斯与氧气检测效果、不同行为性状下的跌倒检测误检率与敏感度进行了测试。实验结果表明,该智能腰带可较为准确地对煤矿井下瓦斯、氧气参数及作业者意外跌倒进行检测告警。     

基于BP神经网络左逆的无轴承永磁薄片电机无速度传感器控制研究

在无轴承永磁薄片电机的稳定运行中,实时精确地检测转子速度起着关键性的作用,一般的是使用相关的传感器检测转子速度,但是传统的速度传感器增大了电机的体积、提高了系统的成本,降低了电机在高速运行情况下的可靠性。因此本文提出一种基于神经网络左逆的速度检测方法。基于神经网络原理和左逆原理,设计出速度观测器实现对转速的观测。构建出无轴承永磁薄片电机无速度传感器控制系统,对所提出的速度检测方法进行了仿真和实验研究。结果表明,该方法可以快速准确地识别转速大小,实现无速度传感器下电机的稳定悬浮运行。     

三维电缆钩的参数化设计与应用程序的开发

煤矿作业环境特殊，地质条件复杂，存在瓦斯、煤尘爆炸的危险。在这种情况下，煤矿巷道中的电缆如果缺乏规范的管理，电缆随意吊挂，就很容易造成重大事故。《煤矿安全规程》对煤矿巷道中电缆的吊挂有着详细而具体的要求，也凸显了煤矿电缆管理与吊挂的重要性。     

低功耗插杆式智能粮食温度水分传感器设计

本文介绍一种用于粮食温度、水分检测的低功耗插杆式智能传感器,论述了传感器的工作机构,结构和功能特点。传感器采用中文液显示,极大地提高了智能功能。利用这种传感器,可以很方便地检测粮食温度与水分含量,组成储粮温度,水分自动测试系统。