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TDLAS技术在瓦斯浓度检测仪中的应用 被引量:1
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作者 贾鹏 王瑞 《煤炭加工与综合利用》 2025年第3期106-109,共4页
甲烷气体在煤矿开采中不仅影响作业人员的身体健康,甲烷浓度较高的情况下甚至会威胁到作业人员生命安全,传统甲烷检测仪面对复杂的煤矿环境和检测位置,容易出现检测灵敏度较低以及检测准确度较差的问题,因此针对该问题提出利用甲烷气体1... 甲烷气体在煤矿开采中不仅影响作业人员的身体健康,甲烷浓度较高的情况下甚至会威胁到作业人员生命安全,传统甲烷检测仪面对复杂的煤矿环境和检测位置,容易出现检测灵敏度较低以及检测准确度较差的问题,因此针对该问题提出利用甲烷气体1653.72 nm波长的物理特性,提取甲烷气体二次谐波的方式,基于TDLAS技术设计检测系统,进行对比试验研究表明:该系统具有灵敏度高、检测误差小的特点,不同温度下,甲烷体积分数<5%时灵敏度较好,标准浓度与实际浓度误差低于0.15%,检测结果拟合度达到0.988,能够满足煤矿生产过程中对检测精度、稳定性和重复性的实际检测需求。 展开更多
关键词 二次谐波 TDLAS技术 灵敏度 甲烷浓度 拟合度
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光干涉式甲烷浓度测定模型优化与实验研究
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作者 隆清明 胡杰 文志杰 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第4期1-6,共6页
为提升光干涉式甲烷浓度测定器的测定精度与适用范围,解决煤矿井下低氧环境中测量结果不稳定、测定值偏差较大等问题,以传统光干涉式甲烷浓度测定模型为基础,结合影响测定精度的环境温度、气压因素,并融入井下含CH_(4)混合气体中O_(2)、... 为提升光干涉式甲烷浓度测定器的测定精度与适用范围,解决煤矿井下低氧环境中测量结果不稳定、测定值偏差较大等问题,以传统光干涉式甲烷浓度测定模型为基础,结合影响测定精度的环境温度、气压因素,并融入井下含CH_(4)混合气体中O_(2)、N_(2)的气体组分浓度的影响因子,将传统光干涉式甲烷浓度测定模型中除CH_(4)外的混合气体折射率由定值转换为以气体组分体积分数决定的变量,以此研究并构建了光干涉式甲烷浓度测定优化模型。设计了实验室标准气样测试对比实验,选取体积分数为18.00%、19.00%、20.00%3种O_(2)及体积分数为0.50%、1.00%、1.50%3种CH_(4),共配制9组不同体积分数的含O_(2)、CH_(4)、CO_(2)、N_(2)等4种气体的混合气体,对优化模型进行对比测试及其准确性验证。实验结果表明:利用建立的优化模型计算的CH_(4)体积分数与实验室所配制的标准气样中CH_(4)体积分数一致,且不受O_(2)体积分数变化影响,最大误差不超过0.03%,优化模型精度明显优于传统光干涉式甲烷浓度测定器。优化后的光干涉式甲烷浓度测定模型提升了测定精度,克服了传统光干涉式甲烷浓度测定器易受环境中O_(2)浓度变化而影响测定准确性的缺点,更加适用于煤矿井下大气成分多变环境中的CH_(4)浓度测定。 展开更多
关键词 甲烷浓度 干涉条纹 折射率 测定模型 优化应用
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新型瓦斯传感器关键技术的研究 被引量:47
3
作者 童敏明 杨胜强 田丰 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期399-401,共3页
研究了热催化瓦斯传感器的三项新技术:催化元件动态配对工艺、新型检测方法和瓦斯传感器灵敏度自动调校方法。催化元件动态配对的研究,提高了传感元件和补偿元件的一致性,抑制了零点漂移。新的检测方法改善了传感器的工作状态,提高了传... 研究了热催化瓦斯传感器的三项新技术:催化元件动态配对工艺、新型检测方法和瓦斯传感器灵敏度自动调校方法。催化元件动态配对的研究,提高了传感元件和补偿元件的一致性,抑制了零点漂移。新的检测方法改善了传感器的工作状态,提高了传感器的灵敏度和稳定性。传感器灵敏度自动调校的研究有利于瓦斯监测系统自动化、可靠性的提高。 展开更多
关键词 瓦斯传感器 催化传感元件 动态配对工艺 电桥检测 定压检测 灵敏度
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基于红外光谱吸收原理的红外瓦斯传感器的实验 被引量:27
4
作者 张雷 尹王保 +3 位作者 董磊 李霖峰 窦海鹏 贾锁堂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期480-483,共4页
针对目前传统瓦斯传感器的缺点,借鉴现有的红外气体分析器的设计思路,研制了基于红外光谱吸收原理的红外瓦斯传感器.它采用开腔气室结构及单光束双波长探测技术,在实验室里通过对不同浓度的甲烷气体进行测量得到了其浓度反演式.在实验... 针对目前传统瓦斯传感器的缺点,借鉴现有的红外气体分析器的设计思路,研制了基于红外光谱吸收原理的红外瓦斯传感器.它采用开腔气室结构及单光束双波长探测技术,在实验室里通过对不同浓度的甲烷气体进行测量得到了其浓度反演式.在实验测量中,当瓦斯浓度小于22%时,误差为0.1%;当瓦斯浓度超过22%时,误差小于1%. 展开更多
关键词 红外光谱吸收 瓦斯传感器 开腔测量
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新型封孔技术在煤层瓦斯压力测定中的应用 被引量:37
5
作者 何书建 张仁贵 +1 位作者 王凯 程新明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2003年第10期33-35,共3页
阐述煤层瓦斯压力测定的重要性,对聚氨酯泡沫-压力黏液封孔测压技术进行了分析研究及效果分析,介绍了新庄煤矿应用该技术实测二2煤层瓦斯压力,并取得成功。
关键词 煤层瓦斯压力 聚氨酯泡沫—压力黏液 测压技术
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吸收光谱式光纤瓦斯传感器的参数设计 被引量:12
6
作者 曹茂永 张逸芳 +2 位作者 张士昌 杨卫平 陶安利 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期280-283,共4页
在简述非功能型吸收光谱式光纤瓦斯传感器原理的基础上,对光波波长的选择问题进行了讨论,提出一种根据传感器的技术指标确定其基本参数(气室长度L,光电原件的参数等)的方法,并建立了相应的数学模型.分析表明,增大L或减少σi... 在简述非功能型吸收光谱式光纤瓦斯传感器原理的基础上,对光波波长的选择问题进行了讨论,提出一种根据传感器的技术指标确定其基本参数(气室长度L,光电原件的参数等)的方法,并建立了相应的数学模型.分析表明,增大L或减少σi/i(光电流的测量标准差σi与光电流之比)都能起到减少c的测量误差,提高瓦斯探测灵敏度和分辨率的作用.设计时,应首先根据市场情况尽可能地选小σi/i,然后再根据传感器的性能指标确定L. 展开更多
关键词 瓦斯传感器 精度 灵敏度 传感器 光纤传感器
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煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪 被引量:6
7
作者 钱建生 刘富强 +2 位作者 陈治国 王恩元 何学秋 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期167-169,共3页
根据煤与瓦斯突出机理和突出预测与防治原理,论述了煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪的硬件组成和关键电路的设计,并完成了软件设计.通过井下实验证实了该监测仪可实现与煤体无接触监测,且信息接收、传输较为可靠,为煤与瓦斯突出的分析... 根据煤与瓦斯突出机理和突出预测与防治原理,论述了煤与瓦斯突出电磁辐射监测仪的硬件组成和关键电路的设计,并完成了软件设计.通过井下实验证实了该监测仪可实现与煤体无接触监测,且信息接收、传输较为可靠,为煤与瓦斯突出的分析和预报提供了正确的原始数据资料. 展开更多
关键词 瓦斯突出 电磁辐射 监测仪 单片机 煤突出
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非分光红外甲烷传感器的研制 被引量:9
8
作者 吴永忠 陈丹艳 +4 位作者 郭太峰 程文娟 徐海卫 郑淑丽 刘勤勤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1224-1227,共4页
矿用红外瓦斯传感器技术的难题是探测器输出信号微弱,光源电源波动、温度变化以及其它气体组分、水汽、灰尘等的干扰对测量精度会造成较大的影响.针对这些关键问题,讨论了数字化窄带滤波、双波长非分光测定技术等解决方案和相应的矿用... 矿用红外瓦斯传感器技术的难题是探测器输出信号微弱,光源电源波动、温度变化以及其它气体组分、水汽、灰尘等的干扰对测量精度会造成较大的影响.针对这些关键问题,讨论了数字化窄带滤波、双波长非分光测定技术等解决方案和相应的矿用传感器电路结构,提出了基于朗伯比尔定律的温度补偿方法.经试验测试,传感器的研制实现了预期的目标.测量精度优于±0.1%,响应时间小于20 s,其它技术指标和功能均符合矿用标准. 展开更多
关键词 非分光红外 瓦斯 气体传感器
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一种用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络设计 被引量:12
9
作者 邓明 张国枢 陈蕴 《金属矿山》 CAS 北大核心 2008年第2期122-124,共3页
无线传感器网络是现代无线通信技术、微型传感器技术和网络技术相结合的产物,是近年来迅速发展的一种新型网络技术,它的出现对环境监测、家庭自动化和后勤服务等领域将产生革命性的影响。在介绍无线传感器网络特点的基础上,分析了无线... 无线传感器网络是现代无线通信技术、微型传感器技术和网络技术相结合的产物,是近年来迅速发展的一种新型网络技术,它的出现对环境监测、家庭自动化和后勤服务等领域将产生革命性的影响。在介绍无线传感器网络特点的基础上,分析了无线传感器网络用于煤矿瓦斯监测的优势,讨论了传感器网络硬件设计原则,给出了用于煤矿瓦斯监测的无线传感器网络系统方案,重点研究了传感器节点硬件结构。与传统的监测系统相比,该系统具有结构灵活、可扩展性强、测量准确等特点。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯监测 无线传感器网络 智能化节点
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基于传感器网络的瓦斯传感器故障诊断 被引量:10
10
作者 周公博 朱真才 陈光柱 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期23-27,共5页
根据矿井巷道的地理特征,构建了一种用于辅助瓦斯监测的链状无线传感器网络,在分析煤矿瓦斯传感器的故障模式的基础上,提出了基于链状无线传感器网络的瓦斯传感器故障诊断技术,给出了基于该诊断技术的具体算法。在此基础上,利用Monte-Ca... 根据矿井巷道的地理特征,构建了一种用于辅助瓦斯监测的链状无线传感器网络,在分析煤矿瓦斯传感器的故障模式的基础上,提出了基于链状无线传感器网络的瓦斯传感器故障诊断技术,给出了基于该诊断技术的具体算法。在此基础上,利用Monte-Carlo模拟,研究了不同参数(瓦斯分布方差、阈值和采样频率)对算法性能的影响。仿真结果表明,在适当的阈值选择条件下,故障诊断系统的性能与瓦斯分布的方差成反比,与采样频率成正比。 展开更多
关键词 无线传感器网络 瓦斯传感器 故障诊断 Monte—Carlo
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一种新型的红外甲烷测量定量分析模型 被引量:5
11
作者 吴永忠 程文娟 +2 位作者 韩江洪 郭太峰 陈丹艳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期275-279,共5页
在分析常用的红外气体浓度定量分析数学模型朗伯-比尔定律之不足的基础上,利用RBF神经网络良好的学习能力、泛化能力和非线性映射能力,以RBF网络为核心,通过训练RBF网络得到红外探测器输出信号、温度与甲烷浓度的关系,从而提出了一种新... 在分析常用的红外气体浓度定量分析数学模型朗伯-比尔定律之不足的基础上,利用RBF神经网络良好的学习能力、泛化能力和非线性映射能力,以RBF网络为核心,通过训练RBF网络得到红外探测器输出信号、温度与甲烷浓度的关系,从而提出了一种新型的红外甲烷浓度测量定量分析模型.分析与实验表明,该模型在甲烷检测中具有较高的精度. 展开更多
关键词 红外甲烷传感器 朗伯-比尔定律 RBF神经网络
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催化燃烧型瓦斯检测仪器性能特征及影响因素浅析 被引量:26
12
作者 谢宝卫 李国斌 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2002年第3期54-55,共2页
本文介绍了催化燃烧型瓦斯检测仪器的检测原理及主要性能特征并对其影响因素进行了分析 ,提出了解决存在问题的措施和正确。
关键词 催化燃烧型瓦斯检测仪器 敏感元件 性能特征 灵敏度 线性度 双值特性 响应时间
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一种微差压原位式取样激光甲烷在线分析系统 被引量:5
13
作者 李军 孙世岭 +3 位作者 龚仲强 张书林 郭清华 王尧 《分析仪器》 CAS 2016年第5期1-5,共5页
设计了一种煤矿抽放管道原位式微差压取样装置,以实现对管道甲烷气体进行在线式准确监测。装置中的甲烷在线分析仪采用先进的可调谐激光光谱吸收技术,具有高分辨率、抗干扰、响应快、高稳定性等特点。该技术的成功应用将为瓦斯抽采管道... 设计了一种煤矿抽放管道原位式微差压取样装置,以实现对管道甲烷气体进行在线式准确监测。装置中的甲烷在线分析仪采用先进的可调谐激光光谱吸收技术,具有高分辨率、抗干扰、响应快、高稳定性等特点。该技术的成功应用将为瓦斯抽采管道内甲烷浓度的实时监测提供一种准确有效的解决方法。 展开更多
关键词 微差压取样 吸收光谱 甲烷 激光
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瓦斯巡更监测分站的设计 被引量:5
14
作者 赵海涛 黄超 +1 位作者 李珊珊 郑丰隆 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第7期84-86,共3页
为了有效监管瓦检员到达巡检地点检测瓦斯浓度,介绍了一种能够保证瓦检员到达巡检地点检测数据并同时把数据传给上位机软件的瓦斯巡更监测分站。详细阐述了各关键部件的组成和软件的工作流程。该系统以单片机AT89C2051为核心,以红外方... 为了有效监管瓦检员到达巡检地点检测瓦斯浓度,介绍了一种能够保证瓦检员到达巡检地点检测数据并同时把数据传给上位机软件的瓦斯巡更监测分站。详细阐述了各关键部件的组成和软件的工作流程。该系统以单片机AT89C2051为核心,以红外方式与便携式瓦斯检测仪进行数据传输,以RS-485通信方式与上位机进行数据传输。现场使用证明,该监测分站工作稳定可靠。 展开更多
关键词 巡更 红外通信 RS-485通信
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氧化物半导体甲烷传感器研究进展 被引量:7
15
作者 丁海东 赵宇龙 孙智 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2005年第7期69-71,76,共4页
介绍了氧化物半导体甲烷气体传感器的工作机理,论述了改善氧化物半导体甲烷气敏传感器性能的几种途径。采用加入催化剂、控制材料的微细结构、利用新的制备工艺和表面修饰等新方法、新技术可提高氧化物半导体甲烷气敏元件的灵敏度、选... 介绍了氧化物半导体甲烷气体传感器的工作机理,论述了改善氧化物半导体甲烷气敏传感器性能的几种途径。采用加入催化剂、控制材料的微细结构、利用新的制备工艺和表面修饰等新方法、新技术可提高氧化物半导体甲烷气敏元件的灵敏度、选择性、响应和恢复特性、稳定性。 展开更多
关键词 甲烷 传感器 半导体氧化物
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图像处理在矿井瓦斯监控中的应用研究 被引量:3
16
作者 王猛 李玉良 王庆飞 《工矿自动化》 2011年第7期61-64,共4页
针对目前煤矿采掘工作面便携式瓦斯报警仪监控过程中存在繁琐、枯燥的现场报数问题,提出了采用摄像机对便携式瓦斯报警仪进行实时监控并对监控视频图像序列进行图像处理和识别的方法;详细介绍了瓦斯浓度自动识别过程中的图像预处理、边... 针对目前煤矿采掘工作面便携式瓦斯报警仪监控过程中存在繁琐、枯燥的现场报数问题,提出了采用摄像机对便携式瓦斯报警仪进行实时监控并对监控视频图像序列进行图像处理和识别的方法;详细介绍了瓦斯浓度自动识别过程中的图像预处理、边缘检测和瓦斯浓度示数区域分割方法,即采用图像灰度化法和中值滤波法对监控图像进行预处理,分别使用Roberts边缘算子、Prewitt边缘算子、Sobel边缘算子对瓦斯浓度示数区域的图像边缘进行提取,通过Hough变换对瓦斯浓度示数区域附近的边缘直线进行检测,实现对目标图像的分割。 展开更多
关键词 矿井 瓦斯监控 便携式瓦斯报警仪 图像处理 自动识别 边缘检测 区域分割 HOUGH变换
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计算机煤矿瓦斯监测系统 被引量:9
17
作者 邵良杉 付华 《计算机应用研究》 CSCD 1996年第1期69-70,共2页
本文介绍了矿井瓦斯安全监控和数据采集系统的基本组成部分、主要技术特点及实现方式。该系统采用了先进的集散式结构体系,其软件功能强,用户界面友好,是适合煤矿应用的有效的安全保障系统。
关键词 煤矿 瓦斯 监测系统 计算机
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煤矿智能瓦斯巡检管理系统的研制 被引量:4
18
作者 梁鹏 黄金波 王德伟 《工矿自动化》 2011年第8期84-87,共4页
为保证瓦斯监测数据的准确性、及时性,实现瓦斯安全预警,研制了一套煤矿智能瓦斯巡检管理系统。该系统采用无线技术及传感器技术,可实时监测、显示及语音提示瓦斯浓度、时间、电池电压等信息,并可将巡检信息上传到计算机,经系统配套软... 为保证瓦斯监测数据的准确性、及时性,实现瓦斯安全预警,研制了一套煤矿智能瓦斯巡检管理系统。该系统采用无线技术及传感器技术,可实时监测、显示及语音提示瓦斯浓度、时间、电池电压等信息,并可将巡检信息上传到计算机,经系统配套软件分析处理后形成巡检路线或瓦斯预测曲线等供煤矿安全监控管理人员分析使用。工业性试验结果表明,该系统运行可靠,故障率极低。 展开更多
关键词 煤矿 瓦斯巡检仪 瓦斯巡检管理 无线通信
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矿用声学甲烷浓度传感器理论模型构建与验证
19
作者 高虎 王皓 《内蒙古煤炭经济》 2025年第20期67-69,共3页
甲烷浓度传感器是矿井瓦斯检测最常用的仪器。本文探究了甲烷气体的声学共振特性,提出了基于共振频率的甲烷浓度检测方法。通过融合电-声类比理论与集中参量模型,构建了具有温度-压力补偿功能的甲烷浓度声学检测模型,为井下环境提供了... 甲烷浓度传感器是矿井瓦斯检测最常用的仪器。本文探究了甲烷气体的声学共振特性,提出了基于共振频率的甲烷浓度检测方法。通过融合电-声类比理论与集中参量模型,构建了具有温度-压力补偿功能的甲烷浓度声学检测模型,为井下环境提供了高精度的检测方案。 展开更多
关键词 甲烷传感器 Helmholtz原理 共振特性 声学模型
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KD6002B矿用本安型瓦斯遥测光纤摄像仪 被引量:3
20
作者 钱建生 徐钊 +4 位作者 曹国清 刘艳 魏华 侯俊源 窦燕明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1994年第1期56-58,共3页
报道KD6002B矿用本安型瓦斯遥测光纤摄像仪的工作原理,系统组成及在煤矿井下的应用。
关键词 光纤通信 摄像仪 瓦斯监测
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