基于非色散红外技术的二氧化碳传感器研究

为了降低二氧化碳传感器的功耗,满足煤矿安全监测系统多传感器长距离带载的应用需要,利用二氧化碳气体分子在4.2～4.32μm红外光波段的强吸收特性,设计了一种基于LED-PR光学结构的低功耗二氧化碳传感器.在分析红外二氧化碳检测原理的基础上,研究了LED光源、PR探测器器件选型及光谱吸收特性,并对LED光源驱动电路设计原...     

基于LoRa技术的矿用顶底板测距传感器设计

针对传统煤矿顶底板测距手段存在无法实时监测、检测精度低、实用性差、通信易断线等问题,该文创新性设计了一种基于LoRa无线通信技术的顶底板测距传感器,以集成相位法测距原理的激光测距模块作为距离测量核心模块,显著提高了顶底板距离测量的检测精度和实时性。从电路设计、逻辑控制机制两方面详细介绍了电压转换、5位数码管显示、光控接收、激光测距模块接口、声光报警、LoRa模块接口六部分电路设计方案,以及传感器的软件执行逻辑流程。现场试验结果表明,该传感器检测精度高、煤矿顶底板测距实用性强、安装方便,满足设计需求。     

基于复合传感信号的采空区火灾监测系统设计

基于光纤分布式测温技术及多种气体监测技术,提供一种在工作面回采过程中采空区指标气体在线监测系统。通过布设在采空区分布式测温光纤,监测采空区内温度分布及其动态变化,实现发火区域预报定位。     

基于无线传感器网络的硫化氢监测节点设计

根据传感设备在煤矿采煤和掘进工作面这种需经常移动的环境中使用的特点,设计了一种基于无线传感器网络的硫化氢监测节点。介绍了节点电池供电电路、显示电路、光控电路、遥控电路、信号采集与处理电路、报警电路、无线组网模块等7部分硬件电路设计。实验测试表明,该节点具有功耗低、组网速度快、检测精度高、工作时间长、抗干扰能力强等特点,可以在煤矿井下推广应用。     

车载无线甲烷断电控制装置的研制

介绍了一种基于红外甲烷检测技术和无线通信技术的车载甲烷断电控制装置的系统组成、硬件电路设计及软件设计。该装置能实现刨煤机附近瓦斯浓度的在线监控,将瓦斯浓度和断电信号通过无线通信的方式发送到分站,最终将数据传输到煤矿现有监控系统,解决了煤矿工作面刨煤机附近瓦斯在线监控和数据传输的问题。     

基于拉曼散射的分布式光纤测温主机设计与应用

介绍了一种适用于温度缓变场合的分布式光纤测温主机的设计方案,该方案基于拉曼散射原理,采用波分复用、时分复用和空分复用技术进行设计,适用于温度缓变环境。试验结果表明,采用该分布式光纤测温主机能够准确快速地对温度进行监测和预警。     

基于激光相位原理的煤巷两帮及顶底板移近量检测技术研究

随着煤矿开采深度的增加和开采强度的加大,矿压事故也日益严重,约占煤矿事故的30%。煤矿矿压事故是一系列物理特征的综合反映,具体需要监测的物理量有支架的负荷、煤巷两帮及顶底板的移近量和煤层压力等。采用激光相位原理的测距技术具有精度高、稳定性好、安装使用方便等优势,非常适用于矿压监测中煤巷两帮及顶底板移近量的检测。     

本质安全型甲烷在线检测系统的研制

针对煤矿输气管道甲烷检测的要求及环境条件的特殊性,设计了一种本质安全型甲烷在线检测系统,成功实现了煤矿输气管道甲烷长期稳定的闭环检测。介绍了样气处理系统的组成和实施方案,以及红外甲烷传感器的特点。     

CO传感器对煤矿炮后有毒气体监测研究

在阐述CO传感器工作原理的基础上,分析了煤矿井下炸药爆炸后产生的有毒气体成分。通过理论研究和现场数据分析,论证了炸药爆炸后CO传感器的监测数据,主要由炸药产生的CO成分组成,传感器显示值与真实CO气体浓度基本一致。     

基于总线传输的锚杆应力传感器研制

针对传统锚杆应力传感器存在的功耗较大、抗干扰能力差、系统繁杂等问题,研制了一种基于RS485总线传输的低功耗锚杆应力传感器.创新性地采用高精度的电阻应变片原理的应力检测元件,显著提高了传感器的检测精度.从器件选型、低功耗运行机制两方面详细介绍了接口EMC电路、DC-DC降压电路、元件供电电路、差分信号放大电路、数码管显示电路、遥控电路、声光报警电路、通讯电路八部分硬件电路设计方案,以及传感器的软件流程.进行了实验室基本性能实验,实验结果表明,传感器具有低功耗高精度的特点,实现了一条总线带载10台的设计需求.