我国对瓦斯检测的技术起步较晚,众多瓦斯检测设备还存在大量缺陷,例如,检测设备的使用寿命较短,容易受到矿井环境的影响,以致检测不稳及结果出错,还会出现乱报警等现象,而且用于维护的费用高。考虑到如今使用的单片机的运行速度快、体积小、稳定性好、价格低、集成度高且应用领域广等特点,所以基于单片机的煤矿瓦斯监测系统设计是大势所趋。本设计中是以STC89C52单片机为核心开发出的一种操作方便的检测系统来实现对瓦斯的识别、浓度检测、浓度显示以及阈值报警,来预防和减少由于瓦斯而引发的矿难事故。STC89C52单片机功能强、价格低、性价比高、硬件结构简单,符合我国工业 设计制造的需求。
1。2 国内外的发展状况
法国的TF200、德国的MINOS、英国的Senturion-200、美国的HIMASS都是各国自己的煤矿瓦斯监测系统。对于我国来说,虽然国外的监测系统水平比国内要高,但是使其直接应用于国内的煤矿生产上还有很大的局限性,但我们可以在一些方面进行借鉴和参考。1815年,当时工业水平最发达的英国发明的安全灯是利用火焰的高度测量瓦斯的浓度。第一台容积压力式瓦斯浓度测量仪于1897年由瑞典造出。矿井安全设施随着矿井开采深度的增大和检测技术的不断完善也得到了进一步的发展,日本于1927年制造出了光干涉原理甲烷检定器,此后又相继出现了热催化、热导原理等各种不同原理的瓦斯检测仪器,测量精度也变得越来越高,检测的方式也从“间断”、“就地”检测发展到“连续”、“集中自动”遥测。前苏联、英、法、美、日、德等国家在1961年之后对其进行了改进研究,瓦斯检测的主要工作方向确定。
我国在瓦斯监测监控技术上的研究工作起步较晚,国内于1958年生产出第一台应用催化原理,使用铂丝元件位传感器的瓦斯报警器。北京劳动保护研究所和抚顺煤矿安全仪器厂在1961年协作开展了研究工作,1964年,我国第一个达到实用水平的载体催化元件产生,紧接着以这种元件位传感器的 AQR-1型瓦斯测量仪制成。电子计算机技术的应用促使一套监测系统有多种功能,既能对甲烷的浓度进行检测,还能够测其他可燃气体如一氧化碳、氢气的浓度,同时又可以监控井下设备的工作状态。我国煤矿瓦斯监控系统有很多,其中能代表我国煤矿瓦斯监控技术水平的主要有:KJ95 N系统 、KJ90 NB系统、 KJ333系统、KJ101 N系统等,其软硬件的功能、稳定性与可靠性、专业技术的服务能力、企业的性质以及生产规模等方面能表现出其技术水平。目前我国矿井中正在运用的瓦斯监测系统主要有三类:一是上世纪80年代初期,我国通过借鉴改进一批英、法、美、波兰等国家的安全监控系统,研制出了适合我们国家自己的监控系统,但当时技术水平有限且维护无法满足,促使系统进行更新改造;二是国内各主要科研单位和生产厂家在20世纪90年代后期相继推出了MSNM、WEBGIS、KJF2000等监控系统;三是21世纪以来,各瓦斯监控系统生产厂家都在原有基础上推出了升级系统。因此,我国的煤矿生产和管理模式,我国的有关技术标准都说明其技术的先进性、产品的可靠性和实用性是本项目的关键所在,而且基于单片机的煤矿瓦斯监测系统的研究和开发生产具有十分广泛的现实市场和潜在的市场需求。
1。3 本章小结
通过本章,了解到了煤矿瓦斯监测系统在国内外的发展状况和发展趋势,明确了完成本设计需要做的工作,知道了研究煤矿瓦斯监测系统的意义所在,对于本设计的完成有了更多的热情和动力。 STC89C52单片机的煤矿瓦斯监测系统设计+程序+电路图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_203215.html