小型红外瓦斯监测装置的FPGA设计与实现

根据红外气体检测的原理和测量方法,设计了一种小型红外瓦斯监测装置的系统硬件和软件。该装置以FPGA为控制处理核心,采用白炽灯IRL715作为红外光源,采用PYS3228作为红外探测器,使用CAN总线方式与上位机进行数据通信。该装置对甲烷浓度测量精确度高、稳定性好,数据传输距离远、可靠性高。     

手持式数据采集器的设计

介绍了作为综采支架安全监测系统数据采集的辅助工具,设计了一种红外无线手持数据采集器。给出了系统的硬件组成、工作原理及软件设计。详细介绍了红外通讯的基本原理、电路图、软件设计和通信协议。实际使用结果表明,该采集器运行可靠,使用方便,具有推广价值。     

基于TN9红外温度传感器的多通道测温系统

为了提高温度传感器的检定效率,设计了一种基于TN9红外温度传感器的多通道测温系统。该系统硬件采用C8051F350单片机为主控芯片,选用TN9红外温度传感器作为温度的检测元件,实现了红外温度传感器TN9的数据采集;软件系统利用KeilC、LabWindows/CVI、SQL及ODBC等技术,实现了温度数据的非接触自动检定、显示及存储。实验结果表明,系统大大提高了温度数据的检测效率和准确度。     

红外测距技术在采煤机位置动态监测中的应用

为了提高综采工作面的数字化和自动化水平,为了实现今后工作面的无人化开采,采煤机位置的实时、动态监测显得尤为重要。通过比较国内采煤机监测的几种方法,提出了基于红外测距技术的采煤机位置监测系统。阐述了红外测距技术的原理,介绍了系统的整体设计方案,对系统设备的安装进行描述,并选取了光纤作为通信方式,最后,对系统的抗干扰设计进行了探讨。     

载波调制红外无线报警系统设计与仿真

针对当前尚缺乏对红外报警系统参数与性能仿真分析的研究现状,在Multisim 10中设计一种红外无线报警系统,采用双射束探测以提高红外作用距离,采用载波调制以提高红外发射效率,采用选频放大电路以提高系统抗干扰能力,采用调频发射电路以实现无线报警。结合系统理论参数及工作状态的分析,仿真测试结果表明,系统性能指标达到了设计要求。     

矿机车弯、岔道红外检测车内语音报警装置

以 8 0 31单片机为核心 ,采用红外遥控发射—接收系统作为矿机车是否到达弯、岔道的检测元件 ,以优质单片语音录放电路作语音报警系统 ,由单片机根据接收到的不同位置编码的红外信号来使系统发出相应的语音报警信号 ,同时对系统进行故障诊断。     

多传感器煤自燃探测系统研究

在煤自然氧化过程中不同阶段会产生不同浓度的成分气体,据此设计并实现了多传感器测量系统,选用红外二氧化碳传感器、电化学式一氧化碳传感器、原电池式氧气传感器、红外瓦斯传感器和数字式温湿度传感器作为测量元器件。根据行业标准设计了各传感器的测量电路,保证传感器数据的可靠性;系统采取模块化设计思路,方便后期的升级和扩展;测试结果表明系统满足煤炭相关行业标准要求。该系统对于定量研究煤的自燃,以及煤自燃的预测都有一定的实践价值。     

基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿CH_4检测仪设计

非分散红外(NDIR)气体检测技术作为一种先进的气体分析技术逐渐发展起来。因其具有响应时间快、检测精度高、寿命长、性能稳定、检测范围宽和不受检测环境内其他气体干扰等特点,而被广泛应用于煤矿安全监控领域当中。对基于非分散红外(NDIR)原理的煤矿CH4检测仪设计进行分析,从非分散红外检测的理论基础、硬件结构、监测仪软件设计、试验和结果方面做出系统的论述。     

红外图像在长输天然气管道焊接裂纹检测系统中的应用研究

焊接质量直接影响天然气运输安全,为此研究了红外图像的长输天然气管道焊接裂纹检测系统,提升了裂纹检测效果。该系统利用超声波激发电路发送超声波至长输天然气管道,产生热量;通过红外图像采集卡采集由热量形成的红外图像,传输至计算机;计算机通过红外图像分析模块处理获取的信息,得到焊接裂纹检测结果,若属于焊接裂纹实施现场警报,在日志内存储焊接裂纹相关信息;红外图像分析模块利用热响应差分法增强红外图像,通过自适应区域生长方法分割增强的红外图像,得到异常温度区域,通过数学形态学提取原始红外图像的焊缝轮廓信息,中级融合异常温度区域与焊缝轮廓信息,提取裂纹。实验证明,该系统可精准检测管道焊接裂纹,裂纹提取的完整性与质量较高;在检测微小裂纹时,依旧具备较优的检测效果;该系统分割红外图像时的敏感性与特异度均较高,分割效果较佳。     

用红外传输实现计算机监测系统串行通信的设计

为了解决计算机监测系统串行接口屡被烧坏等问题,设计了用于串行通信的红外传输系统。针对红外传输中出现的外部光源干扰问题,介绍了光线合聚和二次调制技术的原理以及改善接收条件的具体实现方法。研制出用于中距离串行通信的红外收发器及其与微机系统的接口电路,并针对红外通信中的突发干扰采取了软件抗干扰措施。     

煤矿井下红外线自动报警系统

阐述了红外线自动报警系统的工作原理，提出设计和实现方案。     

综掘设备人员识别预警系统

为解决煤矿井下综合掘进设备由于视野盲区造成的后部输送机摆动误伤行人的安全问题,以红外成像和图像处理技术为基础,设计出一种适用于井下综掘设备的人员识别预警系统。系统采用模块化设计和集成封装,在连续采煤机上进行应用测试并进行结构优化,测试证明系统识别精度高,响应迅速,能够准确识别综掘设备危险区域内的行人,并实现危险区域外2 m范围内的人员预警及1 m范围1 s内的中断停机操作。     

水对玄武岩破裂过程声发射及红外影响试验研究

为研究水对硬脆性岩石破裂的影响,采用玄武岩进行饱水、自然、干燥处理,开展单轴破坏试验。以美国Flir Therma CAM SC3000红外热像仪以及美国物理声学PCI-2型声发射监测系统为研究监测手段,开展水对玄武岩破坏过程的声发射以及红外影响试验的影响研究。结果表明:水对玄武岩破裂声发射及红外造成了一定的影响。含水率的提高,减少了玄武岩破裂过程中声发射平静期所占的相对时间,其中干燥、自然、饱水状态分别为9.44%、4.04%、3.76%。水的存在可以促进岩石破裂过程中的红外辐射现象。研究成果对于了解玄武岩在不同含水状态下受力灾变的声发射、红外特征具有重要理论意义,也为进行岩石灾变的预测预报奠定了实验基础,进而能为矿山灾害和岩石工程监测、预警提供理论指导与技术基础。     

智能化电机车防撞系统的可行性研究

由红外线测距、单片机控制、声光报警、液压制动等单元组成的智能化电机车防撞系统,结构简单,与新旧电机车安装连接方便,当发生撞车危险前能够自动实现迅速而平稳停车,彻底避免煤矿井下轨道运输过程中发生的电机列车相撞事故,极大地降低了因此造成的经济损失和社会影响,提高了煤矿的安全系数和生产效率,是煤矿井下大巷轨道运输的首选方案。     

煤矿高低压开关无线测温监测系统的实践应用研究

针对云冈矿各采区变电所采用手持式红外测温仪对电力设备监测时自动化程度低、监测结果误差大的现状,该矿决定采用XSJ-2000高低压开关无线测温监测系统,并进行工业性试验.结果表明:该系统可对电力设备进行实时、准确监测和预警,大幅提升监测效率,同时具有分区定位功能,故障预警更加明确,保障了该矿供电系统的安全性和稳定性.     

复杂矿区煤与瓦斯突出灾害多参量预警系统建设与应用

以贵州水城矿区为研究对象,从模型、软件、机制及装备等方面建设了复杂矿井适用的瓦斯突出灾害预警系统,从防突措施缺陷和客观危险性两大方面囊括了20多项突出危险预警指标,实现了煤与瓦斯突出灾害的多参量、准确预警和及时发布。现场应用表明,预警系统可以准确评价、预警复杂矿井工作面的突出危险性。应用效果明显,为科学预防瓦斯突出灾害提供了有效手段。     

基于GPS技术的露天矿卡车调度系统

卡车调度系统通过接收GPS信息实时解算高精度的三维位置、三维速度和系统时间信息来进行停车超时预警分析、行车超速预警分析和驶离路线预警分析,起到很好的安全预警作用。基于GPS技术的露天矿卡车调度系统将对露天矿传统工作方式产生革命性的变化,同时也将产生巨大的经济效益和社会效益。     

尾矿库溃坝预警体系及预警方法研究

尾矿库溃坝预警信息的辨识、获取和分析,是有效防止尾矿库溃坝的关键技术。在对121起尾矿库溃坝事故统计分析的基础上,基于风险预警原理,对尾矿库溃坝风险预警体系和预警方法进行了分析。研究结果表明：溃坝主要类型是渗透破坏和洪水漫顶;渗透破坏的警素指标包括渗透水质和堆积坝沼泽化,洪水漫顶的警素指标包括降雨、调洪库容和泄水能力,地震液化的警素指标包括地震烈度和滑坡;警源指标体系包括自然警源、固有警源和人为警源3类;溃坝风险综合预警法包括调洪库容现状的获取、入库洪水总量分析、泄流能力分析、调洪演算、渗流分析和抗滑稳定性分析等流程,以确定坝体稳定状况,作为尾矿库预警标准,确保尾矿库安全运行。     

煤与瓦斯突出综合预警系统在严重突出矿井的建设

为了提升煤与瓦斯突出矿井防突水平和抗灾能力,以事故预警理论为指导,从瓦斯灾害防治实验室和预警平台2方面为示范矿井建设了煤与瓦斯综合预警系统。通过预警系统建设,形成了适合矿井实际特征的煤与瓦斯突出综合预警指标体系和规则库模型,从煤层及瓦斯赋存特征分析、采掘空间安全情况分析、钻孔施工效果分析、日常预测指标发展趋势、瓦斯涌出特征实时跟踪、超掘(采)动态监控等方面实现了煤与瓦斯突出灾害的在线监测、超前预警和过程化控制。现场应用表明,预警系统具有较高准确性,能捕捉分析矿井瓦斯突出灾害的潜在隐患和预兆,能为矿井防突提供决策依据和技术保障,并促进矿井的精细化、规范化管理和信息化交流。     

矿山灾害在线预测预警系统的设计与实现

设计了一种矿山灾害在线预测预警系统,该系统通过在井下布置各种传感器,对收集到的数据进行分析与挖掘,最终实现通风、火灾、水灾、顶板事故、冒顶事故、瓦斯(煤尘)灾害等预测预警。当系统分析出有潜在危险时,会分级处理预警信息,分级处置包括只通知地面监测人员或者自动启动广播系统,通知相应区域工作人员撤离。该系统包括信息监测、信息评估、超前预警、制订措施和落实兑现,是一种从"监测—预测—预警—实施"的闭环管理系统。