矿井瓦斯灾害自动监测预警系统的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要近年来，矿井安全已成为影响矿业生产，保持矿井持续、健康发展的重大问题，这就对矿井安全的科研工作提出了更高的要求，需要进一步研究矿井自然灾害的预防及控制技术。此文首先对矿井瓦斯灾害预警系统的技术现状和发展前景进行了详细的研究和分析后，近而提出了利用新型传感器采集数据、射频技术、GPRS(GeneralPacketRadioServic0技术传输数据的设计方案。该方案包括采集数据的传感器群(瓦斯、CO、粉尘、温度、风向风速传感器等)，利用射频技术实现分站与中心站之间的通信，通过GPRS网络将数据从中心站传

2、送至管理中心等。其中重点研究了瓦斯、CO等传感器的数据采集及A／D转换、数字滤波和两种传输方式的设计。矿井瓦斯灾害预警系统中判断是否出现危险最直接的方法就是将传感器群采集到的各种数据与相应安全值相比较，所以传感器数据的准确性便直接影响系统的可靠性，此文花了较大篇幅论述所选用的传感器型号、工作原理、各种性能参数及实际电路的应用，并研究了耻AADC方式和相关数字滤波方式。由于矿井一般与管理中心都存在较远的距离，所以管理中心必须通过可靠的数据传输方式来接收采集到的数据。本系统将这个数据传输分为两个部分：首先是选用无线射频技术将分站的数

3、据传送到分站附近的中心站进行收集，并进行处理，然后通过GPRS模块将数据通过短信的方式传送到管理人员手机和管理中心上使机上以方便存储或将来进行数据分析，所以此文也详细论述了射频传输的实现方法和GPRS的相关网络协议及传输方式。在完成理论设计后，自制和购买了相关电路板，充分利用现有的条件进行了仿真实验，并且对仿真实验的结果进行了分析与验证，仿真实验结果表明．系统设计基本满足预期技术要求。虽然该课题研究取得了上述成果，但是，同实际工程中所要求的矿井瓦斯灾害自动监测预警系统尚存在一定差距，尤其是基于人力、物力等方方面面的原因，该装置样

4、机尚未能做出，即相应的后续工作有待于今后进一步研究与完成。关键词：矿井，瓦斯，传感器，射频，GPRS武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTInrecentyears．thecoaImineseeurityproblemhasbec砌ethemajorissuetoinfluencecoalindustryproduction,maintainsthecoalminetocontinue,thehealthdevelopmentdowntotheinfluencesocialstability．thisproposedtothe

5、coalminesccurityscientificresearchworkahi疽herrequest,ne鼎isfurthertostudythepreventionofcoalminedisasterandthecontroltechnology．T1lisarticlefirsthascarriedonthedetailedintroductiontothecoalminegasdisasterearlywarningsystemtechnicalpresentsituationandtheprospectsfurdev

6、elopment,thenproposedtheplanofusingnewsensors，theRadioFrequencytransmissionandtheGPRS(GenemlPacketRadioService)transmissiondata．nisplanincludingthegatheringdatasensorgroup(gas，CO，dust,temperature，winddirectionwindspeedandsoorn．realizescorrespondencebetweenthesubstati

7、onandthecentralstationbyusingtheRadioFrequencytechnology，transmissiondatafromcentralstationtoadministrativecenterthroughGPRSnetworkandsoon．Discussedthegas．theC0se$1sorsdataacquisitionandtheprocessingway．A／Dconvert,filterandtwokindoftransmissionmodesdesignwitlIemphasi

8、s．Whetherinthecoalminegasdisasterearlywarningsystelnappearsthedangerousmostdirectmethodiseachkindofdatatargetwhichgathersaccordingt