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。

基于STM32的矿用粉尘浓度传感器

针对当前矿用粉尘检测技术精度低、维护难的问题,依据煤矿井下工作环境,设计了一种基于STM32的矿用粉尘浓度传感器,本设计以静电感应原理作为矿粉浓度测量原理,STM32高性能单片机作为主控芯片,外部配置感应电荷放大电路、信号自适应放大电路、信号滤波电路和标准电流信号输出电路等模块电路,开发了系统应用软件,并对样机进行了检定,结果表明本设计的测量精度在2%以内,具有精度高、重复性好的优点。

采煤工作面粉尘浓度分布及传感器的部署

为给煤矿井下采煤工作面上粉尘浓度传感器的安放位置提供理论依据,建立了回采工作面巷道几何模型,根据气体、尘粒运动方程和欧拉-拉格朗日方法中的离散相模型,采用Fluent软件仿真井下采煤工作面及回风巷粉尘浓度的分布情况。仿真结果表明:粉尘在司机后方10-20m处粉尘浓度达到最大,在司机30m后趋于稳定,粉尘传感器应放置在回风巷距综采工作面的距离小于或等于10m的位置。

井下粉尘多参数检测的自适应方法

为提高井下粉尘计重含量检测精度并同时获得粒度分布参数,根据井下粉尘衍射光的角谱特征,提出了一种适合于在单片机上运行的算法。首先将衍射光角谱归一化,使得不同浓度但粒度分布相同的尘样具有相同的归一化角谱,而该角谱与给定模式的角谱的贴近程度则用差值平方和表征。由几个优选模式求得的计重含量或粒度分布取加权平均即可获得待求参数。考虑到现场环境中噪声抑制能力和对尘样多样性的适应能力至关重要,本文中最后给出了针对这两个方面的仿真实验结果。

煤矿巷道喷雾降尘智能控制系统设计

介绍了喷雾降尘机理,分析了影响喷雾降尘效果的重要因素,设计了一种煤矿巷道喷雾降尘智能控制系统。该控制系统利用粉尘浓度传感器检测粉尘浓度,通过单片机比较粉尘浓度标准值与在线监控测量值,当粉尘浓度超标时,单片机发出喷雾降尘指令,若粉尘浓度低于标准值,则停止降尘。试运行结果表明,该系统实现了自动控制喷雾降尘功能,调试方便,降尘效果较好。

一种基于静电感应原理的矿用粉尘传感器的设计

针对现有粉尘传感器免维护时间短的问题,设计了一种基于静电感应原理的矿用粉尘传感器。介绍了该传感器的设计原理和软、硬件设计。实验测试结果表明,在500 mg/m3试验环境下,通电2个月后,在0~1 000 mg/m3范围内,传感器测试精度可以达到±15%,测试效果较好。

基于遗传算法的煤矿粉尘浓度测量装置优化

针对现有的应用静电感应原理测量低浓度粉尘不够精确的问题,根据文丘里效应改进现有的直通管道,使之形成收缩段、喉道段、扩散段来提高粉尘的运行速度,增大环状静电传感器的感应电荷量,通过遗传算法求解改进模型,分析静电感应电荷量的最大值,获得喉道段最优直径。结果表明:改进管道的管径比为0.732时,静电传感器的感应电荷量最大,带电颗粒越靠近管壁,感应电荷量越大。该研究提出的改进装置提高了粉尘浓度的检出限。

基于静电感应的煤矿井下粉尘传感器设计研究

井下粉尘严重威胁井下工作人员身体健康,对井下粉尘浓度进行检测对保证井下作业人员处于良好的作业环境具有重要的意义。基于此,笔者根据静电感应原理,设计出了一种信息的粉尘传感器,并进行了测量精度及免维护实验,结果表明,新设计的粉尘传感器能取得较好的测试效果。研究结果能起到促进井下粉尘传感器检测技术的发展的作用。

矿用自动喷雾洒水控制器的设计

介绍了一种自动喷雾洒水控制器的设计。该控制器利用控制主机控制电磁阀的开关,实现了喷雾装置的自动洒水。实际应用表明,该控制器可靠性高,雾化效果好,平均降尘率为92.7%。

综采工作面新型设备降尘技术研究

通过利用采煤机割煤和支架移架一套防尘系统全部自动喷雾降尘装置,对某煤业有限责任公司2105综采面的粉尘浓度进行降除,使综采面粉尘浓度控制在一定范围内。研究结果表明:目前采用的装备和防尘技术已不能适应要求,且综采工作面粉尘浓度严重超标,危险较大。对于实现综采工作面采煤机割煤和支架移架一套防尘系统全部自动喷雾降尘的功能,能够确保综采工作面平均降尘率达到40%~60%左右。研究结果对于缓解矿井综采面危害,保障职工的身体健康和生命安全具有重要意义。

矿井采煤机截割部喷雾降尘装置的优化设计探析

针对晋能控股煤业集团四老沟矿采煤机截割部所用的喷雾降尘装置存在自动化水平低、喷雾状态相对较单一、降尘效果不是很理想的问题,基于该矿采煤机机截割部喷雾降尘装置应用现状,结合采煤机割煤产尘情况,提出了改造该喷雾降尘装置的总体方案,并进行了实践应用分析。结果表明,采用优化改造后的喷雾降尘装置后,采煤机机组位置处以及司机位置处的总粉尘浓度以及可吸入粉尘浓度都明显降低,降尘效果显著,取得了较好的应用效果。

矿井综采面无线物联网喷雾降尘系统设计

针对煤矿井下自动化降尘系统通过光缆或者信号电缆传输信号,布线和安装复杂,受井下复杂环境影响较大,无法长期使用的问题。在现有矿用无线智能技术较为成熟的基础上,设计一套矿井综采面无线物联网喷雾降尘系统。该系统全部采用无线遥控技术,实现设备间无线连接、无线通讯、智能控制的自动化喷雾系统。

矿用智能人体除尘系统设计

煤矿现有的除尘设备多为简单的机械排风除尘设备,由于工人下井衣物厚重,手动操作除尘口较不方便且除尘效果不佳。鉴于此,本文设计出一种基于多传感器的,可自动识别人体目标所在位置及姿态,自动设计除尘路线,并随着人体的移动自动调整除尘口的位置和风向,同时检测除尘是否达标的智能人体除尘系统。实验证明,该系统可以实现有效、智能的人体除尘工作。

新型煤矿粉尘浓度监测系统的设计

为了实现煤矿监控监测系统的高性能运行,提高粉尘监测的可靠性,提出了基于凌阳16位单片机SPMC75F2413A的粉尘在线监测方案。以单片机为核心结合光电传感器设计出了粉尘在线监测系统,给出了粉尘监测及报警器的硬件和软件的实现方案与电路结构。该系统能长时间实时监测粉尘浓度,直接输出粉尘质量浓度值,并通过CAN总线接口实现系统的远距离、高可靠性通信功能和远程监控功能,做到在无人监测时故障信息及时通知监测人员。该系统成功应用到蒋庄煤矿井下,当粉尘浓度超限时就会声光报警,具有测量快速准确、性能稳定等优点。