基于催化燃燒型瓦斯檢測的設計與實現.pdf

1、本文首先介紹了我國煤礦安全面臨的形勢和煤礦安全的意義。指出瓦斯爆炸是制約煤礦安全生產的主要災害，是礦井事故中最嚴重的。目前我國煤礦瓦斯幾乎全部采用熱催化燃燒型的瓦斯傳感器檢測瓦斯。由于零點漂移和瓦斯信號輸出非線性的原因，需頻繁進行零點校正和靈敏度的校正，瓦斯傳感器存在壽命短、穩(wěn)定性差、調節(jié)周期短。 隨著瓦斯?jié)舛鹊纳?，催化元件在檢測瓦斯時，呈明顯的非線性特性。本文對線性度擬合和非線性擬合進行了深入的分析。通過比較和對比，采用了分

2、段折線校正法進行非線性補償。零位穩(wěn)定是影響測量系統(tǒng)精度的重要因素，采用保存零位輸出值來解決瓦斯傳感器的校零處理。 根據自動調校原理和總線技術，對傳統(tǒng)的瓦斯檢測電路和方法進行了改進。在此基礎上，提出了智能瓦斯傳感器檢測電路總體設計方案。選用51單片機作為微處理器。在硬件設計方面主要包括電源模塊的設計、模擬調理電路模塊的設計、單片機模塊的設計、外圍芯片模塊的設計、報警電路模塊和通信模塊等的設計。使用外部EEPROM存儲器，存儲瓦斯安

3、全濃度、零點漂移系數、非線性補償系數，實現了掉電保護功能。在芯片的選擇上，大量使用具有串口的芯片代替了并口的芯片，接線比較少，單片機節(jié)省了I/O口，增強了單片機的功能。本文對各種通信技術進行了深入的探討和分析，比較各種通信方式的優(yōu)缺點，采用了RS485總線技術進行瓦斯傳感器和井下分站的傳輸。通過RS485總線將瓦斯?jié)舛壬蟼鹘o井下監(jiān)控分站，實時監(jiān)控瓦斯的濃度狀況等。 軟件采用模塊化程序設計方法，用C51編寫代碼。選用VC++作為系