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题名一种新型中小型煤矿瓦斯浓度检测装置
被引量：1
- 1
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作者
肖思文
宾光富
魏兴
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机构
湖南科技大学湖南省机械设备健康维护重点实验室
湘潭联创煤机有限公司
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2008年第11期89-91,10,共4页
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基金
国家安全生产监督管理总局科技发展计划资助项目(06-399)
湖南省科技计划资助项目(05FJ4071)
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文摘
为了减少我国中小型煤矿因瓦斯爆炸而引发的灾难事故,利用以SnO2为主要基体材料的N型半导体气敏传感元件对甲烷等易燃易爆气体具有良好的敏感特性,采用QM-N5型半导体气敏传感器,检测该传感器在不同瓦斯浓度下输出电阻值的变化,并设计了以AT89C51数字芯片为核心的电路处理硬件结构,对输入电阻值进行逻辑判断和分析,从而实现对瓦斯浓度超限的监控与报警。试验测试表明,该新型监测装置采用模块化程序结构设计方法,具有结构简单、检测精度高、响应速度快、性能稳定、成本价低等优点,可广泛适用于我国中小型煤矿瓦斯浓度的监测与预警。
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关键词
瓦斯浓度检测
半导体气敏传感器
中小型煤矿
单片机
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Keywords
gas contraction detection
semiconductor gas sensor
small and medium coal mines
single-chip micro-processor
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于恒温谐波检测双回路瓦斯浓度仪研究
被引量：1
- 2
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作者
付华
司南楠
鲁俊杰
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机构
辽宁工程技术大学电气工程与控制工程学院
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期1493-1499,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51274118)
辽宁省重点实验室项目(LJZS003)
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文摘
针对传统气体传感器检测范围窄、易中毒、使用寿命短等缺陷,提出基于恒温谐波检测的双回路瓦斯浓度检测系统。通过ATMEGA16实现低浓度的电化学检测电路切换高浓度的红外吸收检测电路,恒温惠斯通电阻电桥检测电路可减少温度场对传感器性能影响;应用谐波检测原理消除红外光路干扰,稳定光源的输出功率,提高灵敏度。利用拉格朗日插值定理进行温度补偿,可消除温度漂移带来的瓦斯浓度二值性问题,并能在5.3%瓦斯浓度处实现高精度的瓦斯爆炸预警。实验结果表明:双回路检测仪具有高灵敏度、测量范围广、精度高等特点,可应用在突出灾害时瓦斯大量涌出检测中。
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关键词
瓦斯气体浓度检测
双回路
红外探测器
拉格朗日插值定理
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Keywords
gas concentration detection
dual-circuits
infrared detector
theory of lagrange interpolating polynomial
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计
被引量：10
- 3
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作者
赵勇
赵国勇
孟凡瑞
赵玉刚
侯启金
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机构
山东理工大学机械工程学院
淄博水环真空泵厂有限公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2019年第9期103-108,共6页
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基金
淄博市校城融合发展计划项目(2018ZBXC310)
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文摘
针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗高等问题,设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统。该系统基于分级调节思想,在控制程序集中控制下,通过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度,利用PLC逻辑运算功能计算出瓦斯浓度变化率,并根据瓦斯浓度变化分级调节电动瓦斯调节阀开度和水环真空泵变频电动机转速,以提高抽采瓦斯浓度,从而提高抽采瓦斯利用率。试验结果表明,该控制系统能有效提高抽采瓦斯浓度,瓦斯体积分数可提高3.6%~4.2%,使抽采瓦斯利用率大大提高;且节能效果明显,瓦斯抽放浓度控制后节能效果提高了24%。
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关键词
煤矿瓦斯抽放
瓦斯浓度传感器
瓦斯浓度检测
分级调节
电动瓦斯调节阀
瓦斯浓度变化率
节能
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Keywords
coal mine gas drainage
gas concentration sensor
gas concentration detection
grading adjustment
electric gas control valve
change rate of gas concentration
energy saving
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分类号
TD76
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于单片机的矿井瓦斯浓度监测系统的研究
被引量：6
- 4
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作者
朱高中
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机构
渭南师范学院物理与电气工程学院
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2012年第11期95-97,共3页
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基金
陕西省教育厅自然科学专项(2010JK533)
渭南师范学院研究生专项(09YKZ017)
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文摘
为了实现对煤矿井下瓦斯气体浓度的准确、快速、实时监测和预警,介绍了一种由单片机控制的新型瓦斯浓度监测系统,针对瓦斯催化元件高温激活的难题,文中采用了恒温瓦斯检测技术,设计了闭环控制回路的思想保证了采样温度的恒定,避免了温度对瓦斯检测浓度的影响。该系统不仅可以实时分析、处理处理数据,同时还可以保存相关数据、启动报警及发送数据,通过红外控制系统实行远程监控的目的。可以应用到大型矿区及其他需监测易燃易爆的场合。
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关键词
瓦斯
浓度检测
报警装置
敏感元件
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Keywords
gas
concentration detection
alarm device
sensitive components
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分类号
TP216
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名非本征F-P传感器在瓦斯检测系统中的应用
被引量：1
- 5
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作者
戴婳
周孟然
王波
徐彦东
付学强
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机构
安徽理工大学电气与信息工程学院
[
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2014年第8期91-94,共4页
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基金
国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合基金资助项目(51174258)
安徽省自然科学基金资助项目(11040606M103)
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文摘
详细介绍了非本征F-P光纤传感器的结构、特点和工作原理,阐述了非本征F-P光纤传感器在瓦斯检测系统中的应用。该传感器采用空芯光子晶体光纤作为载体,不受环境温度的影响,具有灵敏度高、抗干扰能力强、传输损耗小的特点,可显著提高瓦斯浓度检测的准确性和精度。
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关键词
瓦斯浓度检测
非本征F-P传感器
空芯光子晶体
单模光纤
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Keywords
gas concentration detection
extrinsic F-P sensor
hollow core photonic crystal
singlemode fiber
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于FPGA的瓦斯浓度模糊控制系统设计
- 6
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作者
李莲
赵国良
姚善化
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机构
安徽理工大学电气与信息工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2014年第1期138-140,共3页
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文摘
文章设计了一种基于FPGA的瓦斯浓度模糊控制系统,详细介绍了模糊控制算法以及该系统模糊控制规则的建立,并利用FPGA实现了模糊系统的控制,相对于传统的控制手段,该系统具有控制精度高、滞后性小的优点。
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关键词
FPGA
模糊控制
瓦斯浓度检测
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Keywords
FPGA
fuzzy control
measurement of methane concentration
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分类号
TD273.4
[矿业工程—矿井建设]
TD712.3
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名数理统计在矿井瓦斯检测中的应用
被引量：1
- 7
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作者
谢建民
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机构
煤炭建安公司
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出处
《矿业安全与环保》
1988年第4期1-3,共3页
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文摘
《煤矿安全规程》中规定:每一个矿井必须建立严格的瓦斯检查制度。在低沼气矿井,所有的采掘工作面与可能涌出或积聚瓦斯的硐室和巷道,每班至少检查两次瓦斯浓度;高沼气矿井每班至少检查三次,在有煤与瓦斯突出的煤层,瓦斯涌出量大,浓度变化异常的采掘工作面,都必须有专人检查。这就是说,《煤矿安全规程》对瓦斯检查制定了严格的制度,但未对检查结果提出如何分析和评价。《规程》中提出的瓦斯涌出量较大、变化异常应有专人检查,但什么是变化异常,《规程》未提出数量标准。本文采用数理统计法中的u、X^2、F检验方法对煤矿瓦斯检测结果进行数理分析和处理,用数理统计的观点来评定矿井瓦斯涌出是否出现异常。
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关键词
矿井瓦斯
工作面
沼气
瓦斯涌出量
甲烷
瓦斯检测
瓦斯浓度检测
数学分析
数理统计
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分类号
TD7
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于微纳电离式传感器的低浓度甲烷阈值气敏机理研究
被引量：3
- 8
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作者
刘昌祎
张晶园
黄向东
张妮
李菁波
刘杰
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机构
西安科技大学电气与控制工程学院
西安科技大学机械工程博士后流动站
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2021年第3期34-40,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51777167,51604217,11974275)
中国博士后科学基金项目(2018M643811XB)
陕西省教育厅自然科学基金项目(19JK0529)。
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文摘
在CH_( 4)浓度较低时,目前煤矿井下CH_( 4)的检测方法存在灵敏度较低、反应较慢等问题。现有微纳电离式气体传感器研究主要针对高浓度气体的检测,且使用的仿真模型为一维简化放电模型,忽略了N_( 2)、CH_( 4)分子与电离产生离子的横向漂移与扩散,对低浓度CH_( 4)气体的准确检测还有待进一步验证。针对上述问题,在现有研究的基础上考虑了离子的横向漂移与扩散,并加入了等离子体模块,采用流体-化学动力学混合方法建立了常温常压下CH_( 4)-N_( 2)混合气体在微纳场域下的二维放电模型,分析了在常温常压下CH_( 4)-N_( 2)混合气体的安全放电电压、气敏性以及放电电流密度与CH_( 4)浓度之间的变化关系。分析结果表明:电离式传感器的安全放电电压为200 V,且信噪比较高;在CH_( 4)-N_( 2)混合气体中,CH_( 4)对N_( 2)的电离过程起抑制作用;电离式传感器的输出电流密度随CH_( 4)体积分数的增加(0.25%~1.5%)而线性递减,体现了电离式传感器对低浓度杂质气体的敏感特性,利用CH_( 4)浓度与电流密度之间单调递减的线性关系,可以实现对低浓度CH_( 4)的检测。
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关键词
煤矿瓦斯浓度检测
电离式气体传感器
低浓度CH_(4)
CH_(4)-N_(2)混合气体
敏感特性
报警阈值
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Keywords
coal mine gas concentration detection
ionization gas sensor
low concentration CH_(4)
CH_(4)-N_(2)mixed gas
sensitive characteristics
alarm threshold
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于金字塔分光镜的高性能可燃气体浓度探测器的研究
被引量：1
- 9
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作者
王博强
张义勇
赵学增
王卓刚
齐跃
姜健
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机构
哈尔滨工业大学机电工程学院
中国船舶集团有限公司第七○三研究所
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期657-668,共12页
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文摘
非分散红外型(NDIR)可燃气体浓度探测器能够对矿井中泄露的瓦斯气体进行有效的检测。防止在开采过程中出现瓦斯泄露,以保证煤矿的安全生产。为提高NDIR型可燃气体浓度探测器的检测精度、灵敏度和鲁棒性。基于金字塔分光镜矩阵对敏感元件内部光路结构进行了全新设计,采用多频点信号叠加技术对红外光源进行调制,设计了基于有线性调频Z变换(CZT)的4通道可燃气体浓度冗余算法,通过信号的特征频段做频谱细化分析,给出可燃气体浓度检测结果以及检测结果的可信度等级。实验表明,该探测器有效检测的浓度为10%~90%爆炸浓度下限(甲烷爆炸浓度下限为5%),检测结果可信度等级为0.014×10^(-6);探测器对可燃气体的极限测量浓度可达到0.5×10^(-6),检测结果可信度等级为0.01×10^(-6);在探测器光学窗口被遮挡2/3的不利条件下,探测器仍能正常检测,且检测结果可信度仍能达到0.01×10^(-6);在湿度为85%和粉尘质量浓度为100 mg/m3的极端环境下,探测器仍能进行有效检测,且检测结果可信度仍能在0.01×10^(-6)级别。研制的可燃气体浓度探测器将检测灵敏度提高到10^(-6)级别,并能够给出检测结果的可信度等级;设计的光路结构使探测器在高湿、高粉尘极端环境中仍能实现对可燃气体的高精度检测。有效地提高了探测器的检测精度、灵敏度和鲁棒性,使其能够适应煤矿矿井这种恶劣的使用环境。既可以实现对煤矿泄露的极早期检测,也能降低的探测器的维护成本。
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关键词
瓦斯浓度检测
冗余型探测器
金字塔分光镜矩阵
信号叠加技术
有线性调频Z变换
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Keywords
gas concentration detection
redundant detector
pyramidal spectrometer matrix
signal superposition tech⁃nique
linear frequency modulation Z⁃transform
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分类号
TD565.1
[矿业工程—矿山机电]
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