煤矿井下瓦斯浓度检测方法综述

煤矿井下瓦斯浓度检测方法分为非光学分析法和光学分析法2类。结合近年来该领域的研究进展,分别对非光学检测技术(包括超声波检测技术、半导体气敏法、载体催化法和气相色谱法)和光学检测技术(包括基于红外光谱吸收式、拉曼散射式和光干涉式检测方法)的技术原理及应用研究现状进行了分析。在此基础上,对上述各类方法在煤矿井下的适用性进行了讨论,认为瓦斯浓度检测信号预处理算法改进,检测元件和系统性能改进以及检测系统智能化是煤矿井下瓦斯浓度检测技术的发展方向。     

煤矿监测系统无线传感器网络的设计

基于无线网络技术,探讨一种应用于矿井环境监测的无线传感器网络的设计。节点采用高性能的atmega16L为主控制器,CC1000为无线收发单元。网络采用一种集中控制式的主从结构,它是基于分层结构的改进。为了提高信号传输速度,网络中由主节点控制整个网络的有序运行。设计的无线传感器网络具有低功耗、高可靠性的特点,满足矿井环境监测的要求。     

基于线阵CCD的干涉型甲烷测量仪的研究

由于人工目测对干涉条纹成像板的分辨率较低，影响了光干涉甲烷测量仪甲烷检测的精虔，为此提出利用线阵型CCD（Charge Coupled Device）对干涉条纹进行自动测量的方法．通过CCD驱动、零点自调、闺值获取及方向判断等关键技术，实现了干涉条纹位移的精确测量，再由单片机对线阵型CCD输出的测量信号进行智能处理，显示了甲烷含量的测量结果．实验结果表明，设计的仪器在测量甲烷气体时，分辨率提高了10倍以上，为提高甲烷测量精度创造了条件．     

基于滑模变结构的异步电机矢量控制系统设计

本文设计了一种基于滑模变结构的异步电机矢量控制系统。首先,通过坐标变换,建立异步电机在同步旋转正交坐标系(按转子磁链进行定向)上的数学模型,即可得到其等效的直流电机模型。其次,基于变结构理论,可以设计转速调节器,组成基于滑模变结构的异步电机矢量控制系统。最后,为了验证该设计方法的有效性,在Matlab/Simulink平台下搭建系统的模型并进行仿真。仿真表明,与PID控制相比该控制系统具有很强的鲁棒性。     

采用热导传感器检测气体浓度的新方法研究

为了克服传统热导传感器气体检测方法的诸多缺陷,提出了一种使传感器保持在恒温状态的气体浓度检测的新方法.介绍了该方法的检测原理,并根据传热学理论证明了该方法的可行性.理论与实践表明,该方法具有许多传统检测方法所不具备的突出优点,具有良好的应用前景.     

瓦斯引爆能量自动测控装置

设计了1种基于ATmega128能够精确测量引爆瓦斯最小能量的瓦斯引爆能量测控装置。该装置控制高压放电引爆瓦斯气样,可以通过对点火电压的控制以及电流、紫外线的检测,完成瓦斯的引爆实验和参数监测,从而得到引爆不同浓度瓦斯所需的最小能量。     

煤岩破裂微震信号的小波特征能谱系数分析法

煤岩破裂微震信号是一种时变非平稳信号,具有不可预知性和突发瞬态性,为了提取能够表征微震源信息的有效特征,基于小波理论,选取了适合微震信号的小波基函数,并根据采样定理及Mallat算法确定了小波分解最大尺度,提出了用小波特征能谱系数分析煤岩破裂微震信号波形的状态分析方法。实验结果表明,微震信号与噪声信号有明显不同的小波特征能谱系数分布特征,而且可利用提取的能谱系数作为特征向量表示信号特征。这对于抑制微震信号的不稳定性和同频段的干扰信号,以及后续的特征编码非常有利,为实现煤岩破裂微震信号实时的模式识别打下了重要基础。     

基于三轴加速度传感器的掘进机悬臂位置检测

掘进机在掘进过程中悬臂位置的检测是掘进机自动控制的关键技术。利用掘进机在掘进过程中悬臂始终与竖直方向(或水平方向)成一定的角度,通过固定于悬臂上的三轴加速度传感器ADXL330的各个轴与重力方向之间的夹角就可以检测出掘进机悬臂的运动姿态,即可确定悬臂的位置。分析结果表明:与传统的利用线位移传感器检测液压油缸的行程来检测悬臂位移方式相比,采用三轴加速度传感器检测需要的传感器数量少,且检测结果不受掘进机在巷道中出现前后及左右倾斜的影响。     

悬臂式掘进机截割头监测系统

提出了悬臂式掘进机截割头监测系统的设计方法。该系统通过截割悬臂监测参数获取截割头的位置,在巷道断面坐标模型的基础上,建立悬臂转角、液压缸位移和截割头空间坐标的函数关系,根据角度和位移传感器采集的实时数据,通过AVR单片机处理分析,确定截割头的位置坐标,完成掘进机截割头位置的实时监测,避免矿井掘进机作业中的超挖和欠挖现象,具有很好的应用前景。