"防爆安全技术"讲座第12讲现场总线本安防爆技术

1 概述 总线技术的数字化通信方式不仅能够实现自控系统更全面、更迅捷的操作功能,而且可明显降低系统总成本.因此,将总线技术运用于自控系统已成为广大工程设计人员的设计方向.鉴于使用本安技术制造的电气设备不仅具有重量轻、体积小、成本低的特点,而且还可实现带电维护和O区危险场所的应用.     

光纤瓦斯传感器在煤矿瓦斯气体监测中的应用

把传感器更好地应用在工农业生产和日常生活中的安防领域是避免造成大财产损失和人员伤亡的必要条件.鉴于此,本文简述了光纤瓦斯气体传感器的基本工作原理,通过光纤瓦斯传感器和Kj系列井下监测分站配合使用监测煤矿瓦斯气体的实例对光纤瓦斯传感器的先进性和可靠性进行了论证.Kj系列井下监测分站和光纤瓦斯传感器一起连续监测矿井下的瓦斯气体浓度,和系统中的地面中心站进行通讯完成监测、警报和控制功能,监测数据的准确度大于1.5级,满足安防场所对测量的准确度要求.     

基于虚拟仪器的气体传感器自动测试系统

针对传统气体传感器测试系统的缺点,开发了一套基于虚拟仪器的气体传感器测试系统,该系统能够自动控制气体传感器的工作温度、湿度及测试气体的体积分数,并且能够自动采集传感器的动态响应信号。同时,结合实例详细介绍该系统的电气连接、LabVIEW测试软件设计和系统数据采集的稳定性及可靠性。     

Miconex2007展商动态

美国理想推出新型同轴电缆、双绞线捌线嚣，有效提高工作效率;意大利NET为全球仪器制造商提供全新的气体传感器;Easidew本安型露点变送器（EasidewTXIS）;SYN-FAB公司的PY-ROVIPER的高温成像系统;     

Miconex2007展商动态

美国理想推出新型同轴电缆、双绞线剥线器，有效提高工作效率；意大利NET为全球仪器制造商提供全新的气体传感器；Easidew本安型露点变送器（Easidew TXIS）；SYN-FAB公司的PYROVIPER的高温成像系统；[编者按]     

“防爆安全技术”讲座 第8讲 本安仪表设计准则

1本安仪表基本设计要求 本安仪表的设计主要包括电路和结构设计,这是实现仪表本安防爆性能不可分割的两个方面.本安仪表应满足三个基本要求:     

工业危害气体泄漏安全监护系统设计

针对石化工业生产现场危害气体泄漏风险,现场工人作业时的安全监护问题,开发了一种基于GPRS的工业危害气体安全监测系统,给出了系统体系结构和软硬件实现方法;基于STM32F103微处理器完成了便携式个体安全检测仪器硬件开发和软件设计,包括危害气体浓度检测、精确定位、GPRS无线传输等功能;采取B/S结构完成了气体安全监测系统软件开发,包括技术架构、功能实现、软件测试等;实验室功能测试和现场安全监护测试结果表明:该系统检测危害气体浓度精确、功能多、稳定、实用性强,可应用于石化企业个体安全防护、事故应急处置、危险场所作业安全监护等领域.     

基于PIC18F2580的畜禽舍有害气体环境控制系统

畜禽舍的有害气体是畜禽舍环境控制的第一要素,它的控制效果对于言禽舍的环境控制有决定性的意义.根据畜禽舍的环境控制的要求,应用单片机技术设计了畜禽舍有害气体控制系统,该系统采用PIC18F2580芯片,只读存储嚣、逻辑单元和模/数转换电路与数/模转换电路.在控制软件的支持下,CPU对外围电路进行控制,实现了对畜禽舍有害气体的控制,有良好的适应性.实践表明,系统基本稳定,工作正常,使用本系统后二氧化碳的浓度较使用前平均下降了85.1ppm,测量的误差保持在±3%.基本达到了控制的要求,大大提高了畜禽养殖中环境调节的自动化程度,有较高的推广价值.     

作业现场危害气体智能预警穿戴系统的设计与实现

工矿企业或市政施工现场的作业人员因作业环境中毒害气体超标导致中毒或窒息引起伤亡事件时有发生。为实时监测和预警作业环境中的毒害气体并及时反馈给作业人员和现场负责人,设计开发了一种用于作业现场危害气体的智能预警穿戴系统。首先给出该系统的架构设计,再进行硬件和软件子系统设计,其中硬件部分包括系统主控平台和电化学气体(ECG)传感模块,软件部分包括系统主控平台程序和安卓平台。本系统具有体积小、携带方便、成本低、检测气体种类灵活可变等特点,可以实时监测作业环境中的气体浓度值并及时告警,从而保障作业人员的人身安全。     

煤矿井下采掘设备隔爆兼本安型电气控制箱的本安设计

针对煤矿井下采掘设备防爆兼本安型电气控制箱内本安电路与非本安电路并存、非本安电路的能量可能会窜入本安电路而影响本安电路防爆及本安性能的问题,从结构设计和电气隔离两方面介绍了煤矿井下采掘设备隔爆兼本安型电气控制箱的本安设计方法,给出了电气间隙、爬电距离、绝缘及耐压、接线端子、本安布线、电源变压器、本安隔离栅印制板等结构布置方法以及RS485通信隔离电路、模拟量隔离电路、压频变换电路、电阻信号隔离电路、开关量隔离电路、继电器隔离电路等电气隔离措施。应用表明,采用该方法设计的煤矿井下采掘设备隔爆兼本安型电气控制箱安全可靠,维护简便,能够满足煤矿井下的防爆要求。     

基于VOC检测的光离子化检测器的实验研究

采用光离子化检测器(PID)传感器对挥发性有机化合物(vOC)气体进行检测,通过对PID的研究,自行设计适合本系统的PID检测器结构,并搭建了一套完整的检测系统.通过实验证明:所搭建的以PID检测器为核心的VOC气体检测系统已能够实现对VOC气体的定量检测.确定实验流量为160～170 mL/min,且在(0～5) ×10-6内传感器响应呈线性关系.     

基于物联网的城市交通污染气体排放监控预警系统

交通污染气体排放是影响城市环境质量的主要因素之一.融合GIS、GPRS以及GPS技术,本系统通过传感器动态跟踪监测点附近的道路交通污染气体排放量,以及与之相关的影响因素,如:交通流、道路线形、天气等,利用K-近邻算法挖掘其内在联系,结合实际交通状况,构建能够准确反映交通污染气体在时空上的排放量分布预警模型,为如何降低交通污染排放提供决策支持依据.实验结果表明,本系统能准确预测交通污染气体的排放分布趋势,为交通管理部门进行道路交通管理提供依据.     

室内有害气体远程报警系统设计

随着人们生活水平的日益提高,人们对家居环境的要求也在不断的提升中,本文针对室内危害气体泄露危机人身安全的问题,设计了一套专门用来监测居室内有危害气体发生泄露时的远程报警系统.本系统主要应用了传感技术、GSM和SMS技术,实时监测CO气体是否发生泄露,当出现泄漏时,实时进行远程报警.对系统进行测试结果表明,设计实现了预定目标.     

氧化锌气体传感器的制备及甲烷检测特性研究

甲烷(CH4)是电力变压器油纸绝缘中溶解的主要故障特征气体,能有效反映运行变压器油纸绝缘故障.气体传感检测是油中气体在线监测、分析的关键.基于水热法,制备了氧化锌(ZnO)纳米片和纳米球气敏材料及传感元件,基于实验室搭建的微量气体检测平台测试了其对CH4的检测特性.研究表明:基于ZnO纳米片制作的气体传感器比纳米球传感器对CH4表现出更好的气敏性能,对50μL/L CH4的最佳工作温度降低了约60℃,同时对低浓度(1μL/L～20μL/L)CH4表现出较高的线性度和长期稳定性.本研究对研制高性能的ZnO基CH4气体传感器奠定了基础.     

基于FPGA的TDLAS气体测量系统

提出了基于FPGA的气体检测系统,实现了TDLAS气体测量系统小型化、数字化.利用FPGA并行计算、易于实现DDS信号发生和正交数字锁相等特点,可以满足TDLAS测量过程中的高频信号发生、谐波信号的提取等计算,从而采用正交数字锁相方法及拟合法实现气体的测量.将激光器、温度控制模块、电流驱动模块、信号发生器、光电探测器、带通滤波器、ADC采样集成在同一块印制电路板上,实现系统的小型化和集成化.最后,通过在空气中对氧气浓度进行长时监测,验证了本系统的稳定性.     

一种双敏薄膜气体传感器的研究

半导体气体传感器主要应用于汽车的电子化、环境污染的检测和气体分析等领域,目前人们已做了大量工作.本课题组在长期的反复实验中发现,采用Fe_2O_3-SnO_2(掺杂 Ti）双层薄膜结构的气体传感器，在相同的条件下既可以检测乙醇气体，又可以检测NO_2气体．同时，不受常见的七、八种气体的干扰．     

基于模糊神经网络的气体检测

介绍了基于模糊神经网络(FNN)的气体检测系统.通过该系统,对甲醛气体进行了定量检测分析.实验结果表明:该系统能以较高的精度检测出气体的浓度,有一定的实用性.     

一种新型矿用本质安全型电源设计

根据煤矿井下常用的隔爆兼本安电源的功能要求,参照Exib I本安防爆的基本标准、本安电源的工作原理和系统构成的基本要求,利用浪涌抑制器芯片LT4356作为过压过流保护器件,采用双重过压过流保护电路,设计了一种具有自动恢复功能、欠压馈电检测功能、电源输出为双路18V/1A的本安电源。在实际使用中,它具有输出可靠、带负载能力强、体积小、装配调试简单、安装方便等优点。     

PLC在气体浓度自动检测系统中的应用

介绍了喷煤工艺过程中的气体浓度自动检测系统的基本构成,详细介绍了PLC在系统中的功能与作用,以及自动检测实现的方法.该系统运行稳定可靠,分析精度高,控制效果良好.     

基于气体传感器阵列的易挥发化学品判别系统

利用气体传感器阵列结合判别软件,可用于气体的定性识别。本系统采用气体传感器MQ211组成阵列,结合气室和必要的电路,设计了实时数据采集判别系统,介绍了判别系统的构成与实验过程,实验结果表明:本系统能准确判别多种易挥发化学品。