基于Modbus协议实现上位机与矿用传感器的通信

介绍了Modbus RTU通信协议,以及通过Modbus通信协议实现上位机与矿用传感器的通信,实现了上位机对传感器的实时监控。因为本系统中传感器是矿用的,所以其电源是由本安电源提供。此系统中有2块RS-485芯片:一个是主站,一个是从站。RS-485芯片选用的是ADM2483带隔离的增强型RS-485收发器。

2001年版《煤矿安全规程》关于矿用传感器的修订情况

介绍了 2 0 0 1年版《煤矿安全规程》关于矿用甲烷传感器、风速传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、设备开停传感器、风门开关传感器、馈电状态传感器的设置修订情况。

矿用传感器静态特性补偿方法与研究进展

随着矿井自动化、监测监控、故障诊断、危险源辨识、信息融合等技术需求的提高,矿用传感器的检测精度受到学术界和工业界的广泛关注。通过分析矿用传感器补偿的必要性及常规静态特性(非线性)补偿方法存在的问题,对近年来传感器静态特性补偿方法的研究进展进行了综述,提出了混沌粒子群优化RBFNN或SVM、遗传粒子群优化RBFNN或SVM等未来适用于矿用传感器静态特性数据补偿算法可能的研究方向。

矿用传感器在矿山安全监测领域的应用研究

矿用传感器是矿山生产设备和生产环境监测监控的主要测量部件,是构成生产监测控制系统不可缺少的组成部分,为矿山安全生产提供了可靠保障。本文介绍了矿用传感器的发展现状和使用情况,从环境监测方面、生产设备运行方面、供电系统调度监控方面、运输系统监测监控等几个方面,说明了不同种类的矿用传感器在矿山安全生产监测和设备运行监控方面的应用。

矿用传感器的伪数据滤除方法

介绍了矿用传感器的组成和工作原理,分析了矿用传感器伪数据的表现形式和产生的原因,并从抗干扰设计、低功耗设计和信号输出方式等方面提出了矿用传感器伪数据滤除的基本方法。实际应用表明,该方法减少了矿用传感器产生伪数据的几率,提高了矿用传感器的稳定性和安全监控系统的可靠性。

基于CAN总线的矿用传感器远程在线升级功能设计

针对目前煤矿井下矿用传感器现场程序升级困难问题,设计了一种基于CAN总线和IAP功能的程序远程更新方法,摆脱了嵌入式软件升级对编程器的依赖。通过对STM32F103微处理器的Flash编程方法和程序启动引导方式进行设计,实现了煤矿井下矿用传感器的在线升级。介绍了整体实现框架、升级程序结构以及流程,详细阐述了IAP程序更新原理。通过现场应用验证可实现矿用总线传感器程序在线更新。

矿用传感器通信测试器的设计

针对现有传感器通信测试设备存在生产效率低、计算判断不够直观的问题及传感器多样性问题,文章介绍了一种矿用传感器通信测试器的设计,详细介绍了通信测试器的硬件设计和软件设计。该通信测试器已成功应用于传感器性能测试中。

彩色LCD显示屏在矿用传感器设计中的应用

目前矿用传感器多以LED数码管显示为主,并不能适合多参数传感器显示的需要。为解决显示问题,采用定制的LCD显示屏,作为矿用多参数传感器的显示单元,进行了传感器的研发设计;并对LCD屏硬件电路及其控制编程进行了说明。彩色LCD屏清晰度高,显示内容更加丰富,在煤矿现场得到了很好的应用。

矿用传感器频率信号传输研究

针对矿用模拟量传感器采用的频率信号传输制式受外界干扰大而容易造成安全监控系统误报警、误断电的问题,分析了频率信号的传输特性和干扰特性,提出了采用差分传输、正弦波传输、电流传输、总线传输、降低传输频率等抗干扰措施,并指出多主方式的CAN总线是矿用传感器信号传输制式的发展趋势。

基于ISP的矿用传感器在线升级技术

矿用传感器一般安装在条件比较苛刻的工作面,由于前期程序BUG和后期业务功能的增删,需要不断的更新程序。传统的方法在地面更新程序,然后到井下更换主板,这种方法费时费力。针对这一问题,研究了ISP在线升级技术,以ARM处理器的存储Flash为载体,前部分存储ISP在线升级代码,后部分存储矿用传感器需要更新的程序,实现了在井下对矿用传感器进行在线升级目的。

在线升级矿用传感器设计

针对目前矿用传感器存在结构复杂多样、开发成本高及传感器升级维护困难等问题,通过深入调查研究矿用传感器结构、CAN通信原理、MD5算法以及基于STM32F103的应用编程(IAP)技术原理,提出了一种在线升级矿用传感器的设计方案。对4种典型矿用传感器进行400余次远程升级测试,结果表明:传感器在线升级平均耗时3 min左右,升级成功率在99%以上;在升级不成功的情况下,传感器能恢复正常运行。

矿用传感器技术发展现状与展望

在煤矿智能化建设大背景下,研究和发展矿用传感器技术是保障煤矿安全生产和提升智能化水平的重要途径。对我国矿用传感器的技术发展现状及存在的问题进行了归纳和总结,提出了抗电磁干扰技术、激光气体检测技术、传感器自诊断技术及传感器低功耗设计技术4个方面亟需解决的共性技术。总结了矿用传感器未来的4个发展方向,即利用新材料、新工艺开发新型传感器;开发集成化智能传感器;实现传感技术硬件系统与元器件的微小型化;推动矿用无线传感器网络的发展。

基于以太网的矿用传感器通信实现策略

基于以太网的矿用传感器在我国许多矿井中的实践已经取得了较为良好的效果。本文从阐述矿用传感器通信的内容与发展方向后,对于基于以太网的矿用传感器通信实现策略进行了分析。

矿用传感器启动电流抑制的设计与实现

目前部分矿用传感器采用大功率传感元件实现对矿井环境的监测。但由于大功率传感元件启动瞬间造成的冲击电流较大,此电流一般是传感器稳定工作电流的2倍以上,从而导致瞬间传输线路产生较大压降,使得传感器端电压降低到最低工作电压以下时,传感器不能正常工作,因此造成传感器传输距离较短。本设计基于软启动原理,对传感元件启动电路修改,从而抑制启动冲击电流,达到传感器远距离传输目的。

正确安装矿用传感器确保监测监控系统功能完好

《煤矿安全规程》第四百八十七条规定:所有矿井必须装备安全监测系统、人员位置监测系统、有线调度通信系统。矿用传感器作为煤矿监测监控系统的第一个环节,起到信息的获取和转换功能,其性能的好坏直接影响着系统的监控精度。其安装是否到位,是否合格直接关系到监测监控系统功能是否正常发挥。那么如何确保矿用传感器正常安装到位呢?

探析矿用传感器超远距离传输技术

传感器超远距离传输技术是当前矿井监控的重要应用手段,本文分析了超远距离传输技术的基本原理、传感变送器功耗产生的基本机理和低功耗设计的基本原则,最后基于实例分析了矿用传感器超远距离传输技术。

矿用烟雾传感器的抗干扰设计与试验研究

针对传统技术路线矿用烟雾传感器工作在高尘工作面环境易受干扰发出误报警的问题,分析了现有技术路线的局限,提出使用双波长光电感烟敏感元件作为检测核心,采集散射光响应及其比例值作为原始数据,以烟雾气溶胶粒径尺寸为判据判定其性质是否为火灾烟雾气溶胶。通过双阈值判断算法实现了在提升样机抗干扰性能的同时保证其检测的高灵敏度,并优化了气室设计以提升其防护能力。经实验室测试,传感器样机具备高灵敏度和对短暂扫过喷水流的防护能力。样机在工业现场高尘工作面环境实际测试中未出现误报警现象,可正确响应标校烟雾试剂,能够满足高尘工作面火灾烟雾检测的需求。

表贴式矿用FBG传感器应力传感特性分析研究

本文重点对表贴式矿用光纤布拉格光栅(FBG)传感器应力传感特性进行了分析研究,针对表贴式FBG传感器应力传感特性受基体剪切模量进行系统性的分析,建立表贴式FBG应变三层结构理论分析模型,推导表贴式FBG的应变传递数学表达式,从基体的剪切模量角度分析矿用FBG传感器应力传感特性。通过试验分析总结,得出铜基体材料应变和波长线性关系最佳,可达99.89%,表贴式FBG基体剪切模量越大,应力与波长线性度越好,为矿用FBG传感器结构设计和灵敏度优化提供理论研究基础。

矿用高低浓甲烷传感器检定装置升级改造

近年来,高瓦斯矿井接替、高瓦斯煤层开采、大采高技术的应用以及安全装备的全面覆盖,原来安装运行的催化燃烧式低浓度甲烷传感器和便携式甲烷测定器已不能满足建设要求,需要轮换的高低浓甲烷传感器量大大增加。现有的DCKJ-1型高低浓甲烷传感器检定装置检定样品台数有限,改造后增加悬挂装置、稳压电源、分线板和接线电缆,可以成倍地增加仪器的检定数量。

超声波风速传感器风场误差的数值模拟

为了研究矿用超声波时差法风速传感器测量结果受风场误差的影响,采用计算流体力学方法对不同结构类型的传感器在不同风向、风速下的流场和声道速度分布进行分析。研究结果表明:对射式结构的测量风速受风向角的影响明显大于反射式;对射式结构在45°风向角下经修正后的相对误差最小,且优于反射式;3种反射式结构中,换能器凹陷安装对测量风速的影响最小,凸起安装其次,半凸安装影响最大;换能器凹陷安装受风向角的影响最小,凸起安装和半凸安装影响相当;3种安装方式下,半凸安装在45°风向角下经修正后的测量误差最小;超声波风速传感器选择合适的结构布局,可以提升测量准确度。