高稳定矿用风速风向传感器的研究

随着煤矿安全生产形式的发展,市场对风速传感器需求逐渐增加。传统采用涡街原理和差压式的风速传感器,存在传感器稳定性差、安装不便,新型管道流量测量的V锥管道流量传感器,存在测量精度受介质密度和绝对压力影响的缺点。开发一种结合超声波涡街或压力式原理的风速传感器,具有稳定性好、安装方便、易维护的特点。     

基于最小二乘法的风速传感器测量值推导巷道平均风速

对比分析了同一时间风速传感器的测量值和实测的平均风速值;研究了传感器测量数据和人工实测数据之间的数量关系;对风速传感器的测量数据采用最小二乘法进行拟合处理,获得井下各工作地点风速传感器的测量值和平均风速之间的曲线图,并拟合出关系式,根据得到的关系式将风速传感器的测量数据转化成平均风速,将转化得到的平均风速直接应用在井下通风系统的日常管理和优化改造中。     

恶劣环境下矿用压差风速传感器关键技术

针对矿用压差式风速传感器受安装位置、环境温湿度、粉尘等因素影响导致测量数据不准确;抗电磁干扰能力不足导致的测量数值不稳定的问题。通过对风速传感模型进行分析论证,改进取压装置(S型皮托管)结构,优化设计电路原理,增强线路板的EMC(Electro Magnetic Compatibility)能力,结合一阶惯性软滤波算法,降低风速传感器的噪声干扰,抑制传感器数据的波动范围和频率,提高传感器的示值稳定性。     

Hilbert变换在超声波旋涡式风速传感器的应用

介绍了超声波旋涡式风速传感器测量原理,阐述了Hilbert变换的解调原理,提出采用Hilbert变换与FFT相结合的方法,实现低风速段涡街信号的频率测量。实验结果表明该检测方法实现简单,测量精度较高。     

小风速巷道风流中瓦斯含量计算方法的探讨

从小风速巷道风流状态分析入手,以煤矿现场常见到的小风速巷道为例,结合国内煤矿行业使用较多的GFW15和GFY15型矿用风速传感器,量化分析了了当前风速传感器在测量小风速值所带来的误差和对瓦斯涌出量计算所带来的误差,指出小风速巷道直接使用风速传感器测量值计算瓦斯涌出量结果准确度不够的特点。结合现场实测数据序列变化特点和瓦斯涌出量等数据分析精度的需求,提出了采用分段函数的方法来区别对待不同测量区间传感器本身所带来的误差,建立了相应的分段函数,并结合现场数据对该方法进行了验证,得出通过该分段函数确定的风速值计算瓦斯涌出量的方法更为准确的结论。     

矿井通风传感器的设计

矿井风速的监测是保证矿井安全生产的重要因素,文章根据井下特殊的工作条件,分析了煤矿井下风速测量的重要性,从传感器的组成及其作用分析开始,详细分析了超声波传感器的组成及工作原理,并利用正、逆压电效应原理设计了超声波旋涡流风速传感器,用来测量井下巷道中的风速,提高了煤矿巷道风速的监测力度。     

巷道风速传感器数据实时处理方法

巷道风速监测点由于人、车经过等因素造成气流波动,导致风速传感器监测值存在"噪声"数据,这种问题无法从现阶段传感器测量技术的本身上解决,使得巷道风速值虽然被实时监测却不能被很好的采信和应用的问题。依据巷道风速变化的特征和拉依达准则本身的特点,提出了应用改进的拉依达准则对实时测量的风速值是否异常进行判定的方法。依托某工作面连续500次巡检风速数据对方法进行了实例验证。结果表明,虽然这种处理方法对巷道风速确实发生变化的状况响应会有延迟,但是对由于风速监测点气流波动所导致的干扰数据能够很好的进行剔除,数据实时处理效果较好。     

矿井风速传感器的设计

矿井风速的监测是保证矿井安全生产的重要因素,矿井的工作条件特殊,工作环境复杂,风速测量在矿井安全中是一项重要内容,介绍了采用负温度系数热敏电阻器为检测元件的风速传感器的测量原理,得出了风速与热敏电阻变化的关系,阐述了风速测量原理。     

煤矿通风参数测量方法与技术

针对目前煤矿测风手段人机共存、种类繁多的现象,通过对测风技术原理的理论分析,讨论现有测风技术的不足和改进之处。风速、风量测量面临精度不足和风速换算的问题,超声波风速传感器可实现更精准的测量。通风阻力测定面临误差和传感器适用性问题,可根据实际巷道情况合理搭配使用差压和绝压传感器。     

煤矿通风机系统的风速检测装置设计

煤矿通风机系统是煤矿井下送风的关键设备,井下巷道内的送风量直接关系到井下作业人员的生命安全,其中井下风速检测是评价煤矿井下送风量的重要指标。所以风速检测也是煤矿井下工作开展的前提。但煤矿企业仍然采用传统叶轮式风速测量仪,其在风速测量上存在精度不高、体积偏大、不易携带的缺点。为了解决这一问题,设计了以微控制器STC89C52为硬件核心,采用风杯式风速传感器来测量煤矿井下的风速的便携式检测装置。试验结果表明,该装置能够有效检测风速,且精度满足井下风速检测的要求。     

矿山通风巷道风门后的风速分布特性研究

为了提高矿山通风巷道障碍物后风速测量精准性,依据障碍物对风流分布的理论分析,以某矿山含卷帘式风门巷道段为例,采用计算流体力学方法研究了进口风速、风门开合程度和粗糙度对风速分布特性的影响。结果表明,风门后流场存在空腔区及尾流区,与理论分析一致; 井巷通风安全规程内风速(1～6 m/s)改变对风速分布无明显影响; 风门开合程度减小,空腔区风速波及范围增大; 增加粗糙度使巷道内风速减小,风速分布沿巷道方向出现分层; 传感器距风门距离大于9H(H为障碍物高度)时,可摆脱空腔区影响,距离大于35H时,测量风速可达到进口风速的90%; 传感器距粗糙顶壁的距离大于2R(R为粗糙度)时,测量风速可达标准值约90%。     

矿井通风自学习动态监系统的研究与开发

 将井下风速数速传感器与通风解算技术相结合,能够准确的将风速传感器采集到的实时风速转换为巷道风量,并能根据月风量统计结果进行巷道阻力系数的自动调整,利用准确的实时风量,通过通风解算系统,对全矿井的风网进行反算,从而得到全矿井较准确的实时分风量分布状况。     

提高巷道风量测定精度的最大风速法

采用测定巷道中心最大风速的方法获得巷道平均风量,首先推导出巷道最大风速与巷道平均风量的相关关系,给出了风速分布系数的测定与计算方法、适用范围。使用该方法测风可提高测风的速度与精度,减少测风误差,还可将风速传感器获得的风速直接转化成风量,实现对矿井风量的监测监控。     

煤与瓦斯突出光纤传感预测技术

煤与瓦斯突出光纤传感监测技术,全光纤设计,利用光纤声发射传感器、光纤瓦斯传感器、光纤风速传感器、光纤温度传感器组成多参数监测系统,建立突出危险综合判据指标,在煤与瓦斯突出关键部位进行监测,具有传统技术不可比拟的优势。     

立轴式岩心钻机转速检测方法的改进

立轴式岩心钻机是岩心钻探工程中应用最广泛的钻机。对立轴式岩心钻机转速检测方法进行改进,并且研制了以传感器、计数器模块和采集机为核心的钻机转速检测系统。对转速检测系统中的计数器模块进行优化设计,提高了转速测量的准确性。经漠河盆地天然气水合物钻探试验井的应用,系统工作准确可靠,满足使用要求。     

PIC在掘进工作面双局扇自动切换控制系统中的应用

介绍了PIC单片机实现掘进工作面双局扇自动切换控制系统中的应用,通过PIC单片机控制矿井局部通风机实现自动控制。通过风速传感器,接受到平率信号,传输给PIC控制器,由控制器自动判断风的变化,由另外一台风机,补充风量,确保井下矿道有一个稳定风速。PIC在自动监控当中,随时可判断出接受的信号,信号源是否稳定,由此信号源触发PIC外围控制电路,以达到快速灵活地控制风机。     

基于气象数据的风速时空变化特征研究

为了研究云南区域风速时空变化特征,云南地区选用33个气象站,以气象数据为基础,研究了其风速时空变化及影响因素。研究分别从季风期、非季风期、年、季节的风速变化率空间分布、海拔高度与风速变化情况、季风指数与风速变化规律和气温变暖与风速变化规律进行的,研究得出:风速变化趋势总体上和我国年均风速变化趋势相似。云南地区风速变化率表征为:由西向东风速降低幅度逐渐变小的规律,反射了地形的影响;季风指数的加强对我国云南地区风速降低具有明显的影响,由于指数的显著增大,会对西风环流和季风环流产生影响,进而导致地面风速的变化;由于气温变暖,主要体现在最低温度显著升高,这一因素是导致风速降低的关键因子。     

变桨距风力发电机控制系统的研究

通过机理分析的方法对大型变桨距风力发电机组建立数学模型以及风速模型,并针对风速高于额定风速时的情况,在PLC中实现设计了模糊控制,在快速响应风速、提高系统的稳定性方面收到了较好的效果。     

巷道断面风流分布规律试验研究

为研究巷道风流分布规律,并依此为井巷风量精确测定提供指导,利用自行改造设计的试验系统对圆形巷道断面风流分布规律进行研究,结果显示同一巷道断面风速变化趋势与风速无关,风速沿巷道中心线至巷道壁呈现逐渐减小的趋势,且巷道风流在靠近边壁约20%距离处存在风速骤降区,实际风速测定时应考虑此区域对风量测定的影响,同时利用曲线拟合的方式对巷道风流分布进行进一步分析,该拟合具有较高可信度,可依此计算巷道断面任一点的风速值。     

基于风速的风电系统输出特性建模研究

随着风电建设规模的不断扩大,风电系统的准确建模对于风电系统输出电流、电压和功率的预测至关重要。从小型风电系统的基本风能转换过程出发,建立了风机叶片、双馈感应发电机和风速模型,通过对比风电系统输出电流、电压、功率的方式,比较了3种风速模型的仿真效果。研究结果表明,基于ZA型和SB型正态分布的风速模型,得到的风电系统输出电流、电压和功率最为稳定,适用于小型风电系统的建模和预测。