基于VCSEL激光器的激光甲烷传感器研制与应用

基于VCSEL激光器,研制了高性能低功耗激光甲烷传感器,并进行了实际应用。该激光甲烷传感器具有响应快速、灵敏度高、抗光学与电子干扰性能优、无接触性检测且选择性强等优点,解决了当今煤矿井下广泛使用的热催化式甲烷传感器存在的零点易漂移、电气功耗高、使用周期短、易受其他有毒有害气体干扰、易受现场湿度和温度影响等诸多问题,提高了安全监测监控系统的可靠性。     

一种矿用甲烷传感器井下自动标校装置

针对煤矿现场甲烷传感器标校工作量大、效率低、手动标校无法保证标校精度等问题,提出了一种矿用甲烷传感器井下自动标校装置,介绍了装置组成、标校原理及软硬件设计方案。该装置对提高监控系统有效性、保障煤矿井下安全具有重要意义。     

基于TDLAS的煤矿用激光甲烷传感器的设计

针对目前煤矿使用的甲烷传感器存在精度低、稳定性差、易受其他气体影响的问题,设计了一种基于谐波检测技术的激光甲烷传感器,并详细分析了TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)基本原理。对传感器的系统总体设计、激光器及控制电路、光电转换及前置放大电路、RS485电路、频率信号电路、系统软件设计进行了重点介绍。同时分别对催化甲烷传感器、红外甲烷传感器和激光甲烷传感器通入标准甲烷气样和柴油车尾气进行测量,结果表明激光甲烷传感器检测精度高、误差小、不受交叉气体的干扰,符合国家煤矿安全标准的各项要求,能进一步保障煤矿的安全生产。     

矿用激光甲烷传感器的稳定性试验及应用

为解决郭庄煤矿采煤工作面甲烷传感器频繁标定、稳定性差的问题,通过分析激光甲烷传感器的工作原理,对不同环境下传感器的稳定性进行试验分析,测试高温湿度下激光甲烷传感器的检测精度,通过与催化式甲烷传感器检测精度对比,结果表明:激光甲烷传感器的检测精度高、响应速度快,能实时检测工作面内甲烷气体浓度,保证矿井的安全高效生产。     

高瓦斯煤矿双巷掘进工作面甲烷风电闭锁分析

对高瓦斯煤矿双巷掘进时实现甲烷风电闭锁功能的重要性和难点进行了分析,对各类传感器、控制器的布置情况进行了讲述,对甲烷风电闭锁功能在煤矿井下通过监控系统实现的3种方案进行了比较,得出了最佳实现方案,并以KJ90NB煤矿监控系统为例,对中心站软件、分站、断电器等在设计中的注意事项进行了分析,提出了一些煤矿现场使用过程中的注意事项及问题。     

分布式煤矿监控系统无线网络拓朴结构的设计

文章根据我国媒矿自然条件差,井下开采比重大,矿坑分布不均,位置地势偏差大等特点,在传统的煤矿监控系统网络结构的基础之上,引入分步式理念进行数据微处理模块的网络布局,并将传感器技术、分布式技术、ZigBee技术与GPRS技术有效地结合在一起,设计一种新型的分布式煤矿监控系统无线网络拓朴结构,为煤矿安全监控系统提供新的解决方案。     

煤矿监测系统中传感器应用浅析

针对煤矿井下作业环境复杂、易出险情的情况,在采煤作业中应用多种传感器采集井下信息,可实现对煤矿作业环境参数的实时监控,进而提高井下作业的安全性。文章主要介绍了几种关乎生产安全、监控系统中普遍使用的传感器在煤矿监控系统中的应用情况。     

煤矿安全监控系统中无线激光甲烷传感器的研究与设计

对比分析甲烷传感器的检测原理,提出一种具有压力和温度补偿的无线激光甲烷传感器的设计方案,详细介绍传感器的甲烷检测原理、温度和压力补偿以及无线通信等关键模块的设计,并对无线传感器进行基本误差、响应时间、温度和压力影响等性能测试。结果表明,该无线激光甲烷传感器精度高、响应快、运行稳定可靠,可实时监测井下甲烷气体浓度,满足煤矿安全监控系统中瓦斯监测的应用。     

无线激光甲烷传感器的设计研究

在对激光甲烷传感器工作原理分析基础上,提出了一种可以自动进行温度、压力补偿的无线激光甲烷传感器,并详细介绍了传感器的设计方案,具体包括总体设计方案、激光瓦斯探头设计、温度补偿、压力补偿、无线网络通信设计等内容,并进行了传感器性能试验。结果表明,设计的传感器具有传输效率高、性能稳定、响应速度快,可以实时对井下瓦斯浓度进行监测,满足矿井瓦斯监控需要。     

激光甲烷传感器在煤矿工作面的应用研究

为解决煤矿工作面传统甲烷传感器定期标定、稳定性及精度不够等问题,对激光甲烷传感器机理进行理论研究,研制国内领先的低功耗长距离激光甲烷传感器,并应用于内蒙某大型高瓦斯矿工作面瓦斯监测,解决甲烷传感器标校周期短、精度低、寿命短等问题。