【正文】 ........................... 6 MINE GAS DETECTION SYSTEM SPECIFICATIONS AND FUNCTIONALITY ..... 7 Coal mine gas detection technology system overview .................... 7 Design principle of the system.......................................................... 7 Technical index requirements............................................................ 8 System implementation of the function.......................................... 10 SYSTEM DESIGN SCHEME.......................................................................... 10 CHAPTERIII GAS ALARM SYSTEM HARDWARE CHOICE .............11 MQ7SMOKE SENSOR................................................................................11 concentration detection instrument according to its working principle ..............................................................................................11 MQ5 Combustible gas detection with characteristics .................. 14 AT89C52 CHIP ......................................................................................... 15 Chip introduction ............................................................................. 15 The main function introduction....................................................... 16 THE AD CONVERSION CHIP SELECT.......................................................... 19 哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 VI ADC0809 Main features .................................................................. 20 ADC0809 Pin figure ........................................................................ 21 LCD LIQUID CRYSTAL DISPLAY CIRCUIT .................................................. 23 The LCD display circuit .................................................................. 23 LCD pin introduction....................................................................... 24 POWER SUPPLY MODULE DESIGN .............................................................. 25 SOUND AND LIGHT ALARM CIRCUIT ......................................................... 25 The buzzer alarm.............................................................................. 25 The light alarm circuit ..................................................................... 26 SPI BUS..................................................................................................... 27 SPI bus characteristics ..................................................................... 27 SPI circuit ......................................................................................... 27 CHAPTERIV DEBUGGING OF HARDWARE SYSTEM UNIT MODULE ................................................................................................................ 28 DEBUG THE STRUCTURE DIAGRAM AND SYSTEM FLOWCHART ................ 28 THIS DESIGN TEST CONDITIONS ................................................................ 30 HARDWARE DEBUGGING........................................................................... 30 Testing and missioning of the power supply circuit module ...... 30 Methane detector CPU debugging .................................................. 30 A/D conversion and display circuit debugging .............................. 31 Sound and light alarm circuit testing and debugging .................... 31 CONCLUSION ................................................................................................ 32 THANK ............................................................................................................. 33 APPENDIX.......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒論 課題研究背景及意義 從我國(guó)煤炭生產(chǎn)的現(xiàn)狀及我國(guó)能源結(jié)構(gòu)規(guī)劃均可以看出，在本世紀(jì)中葉以前煤炭仍是支持我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要能源，煤炭生產(chǎn)，作為我國(guó)能源工業(yè)的支柱，其地位將是長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的，但是煤炭工業(yè)的安全生產(chǎn)狀況卻不容樂觀，中小型煤礦的情況尤為嚴(yán)重，已經(jīng)直接威脅到整個(gè)煤炭工業(yè)的穩(wěn)定生產(chǎn)，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命造成了很大的損失，作為“萬惡之首”的甲烷爆炸事故更是居重大事故發(fā)生率之首。在去年又接連發(fā)生了多起甲烷爆炸事故，事故的結(jié)果觸目驚心，因此通過強(qiáng)化甲烷管理，提高通風(fēng)甲烷檢測(cè)監(jiān)控水平，已成為中小型煤礦甲烷檢測(cè)監(jiān)控的最迫切的任務(wù)之一 。 隨著采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，井下作業(yè)的安全越來越有保障， 但是仍然有許多采礦企業(yè)的機(jī)械化程度低，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采礦的工作人員的生命安全造成潛在的威脅，特別是針對(duì)瓦斯氣體的檢測(cè)和報(bào)警仍舊存在隱患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。 據(jù)《中國(guó)煤炭報(bào)》統(tǒng)計(jì)，全國(guó)共有大小煤礦 60000 多個(gè)，從業(yè)礦工 800 多萬。 【 2】 根據(jù)煤礦三班作業(yè)的實(shí)際情況，目前至少需要 300 萬個(gè)瓦斯報(bào)警器，可見其市場(chǎng)非常廣闊。但由于某些技術(shù)上的不足，導(dǎo)致一些關(guān)鍵問題至今沒有能夠解決。 由于瓦斯氣體本身的危險(xiǎn)性和對(duì)人民生產(chǎn)生活造成的巨大危害，因此瓦斯氣 體的檢測(cè)和報(bào)警是一項(xiàng)非常必要的工作。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向 由于安全燈的構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，一百多年來一直被沿用下來，至今仍在許多國(guó)家使用。從 1675 年英國(guó)北威爾士欣煤礦發(fā)生的第一次瓦斯爆炸礦難起，世界各國(guó)開始更進(jìn)一步關(guān)注對(duì)瓦斯檢測(cè)報(bào)警的相關(guān)安全研究，一直以來，光干涉瓦斯檢定器在我國(guó)以及日本使用比較廣泛，自 20 世紀(jì) 30 年代以來，已經(jīng)連續(xù)使用了數(shù)十年，至今仍在多數(shù)些礦井的瓦斯檢測(cè)中使用。目前，在瓦斯檢測(cè)儀總占主導(dǎo)地位的是催化瓦斯檢測(cè)儀，據(jù)最早文獻(xiàn)記載， 1943 年以前美國(guó)已制成 VCC 瓦斯測(cè) 量?jī)x，日本在鉑絲元件上加上涂有催化劑的載體小珠，制成最早的載體催化元件并利用這種原件制成了北辰型瓦斯指示器。 1958 年法國(guó)Cherchar 研究所已研制成功利用 AI2O3 為載體，鈀 Pd、釷 Th 為催化劑哈爾濱理工大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)論文 2 的載體催化元件，獲得了較好的催化性能。 1961 年英國(guó)礦山安全研究所采用新的工藝，改進(jìn)了載體催化元件的性能。從此，催化瓦斯傳感器進(jìn)入了其發(fā)展過程中的全盛時(shí)期。 1961 年以后，英、美、法、日、德、前蘇聯(lián)等國(guó)家又對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)研究，并從此作為瓦斯檢測(cè)的主要工作方向。我國(guó)對(duì)于催化型瓦斯傳感器的研究工作起步稍晚，大至可以分為 三個(gè)階段。第一階段工作，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)催化原理的瓦斯報(bào)警器是 1958 年出現(xiàn)，采用鉑絲元件位傳感器， 1961 年由北京勞動(dòng)保護(hù)研究所和撫順煤礦安全儀器廠協(xié)作開展了研究工作。 1964 年研制出我國(guó)第一個(gè)達(dá)到實(shí)用水平的載體催化元件，接著制成了以這種原件為傳感器的 AQR1 型瓦斯檢測(cè)儀。 該系統(tǒng)由兩臺(tái) DRS— 4 型計(jì)算機(jī)控制，共有 128 個(gè)測(cè)頭。由此可以看出，當(dāng)前國(guó)際催化型傳感器的主要發(fā)展方向，首先是在運(yùn)用中分別向適應(yīng)小型化個(gè)人攜帶儀器和大型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的方向發(fā)展。這就是說，要研制低功耗、高穩(wěn)定性、長(zhǎng)壽命、連續(xù)使用的元件 。在這些要求中，努力提高元件的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)使用壽命是中心課題。另一個(gè)發(fā)展方向就是是研究抗毒能力強(qiáng)的元件。由于采用篩選催化劑配方和改進(jìn)工藝的方法提髙穩(wěn)定性已經(jīng)收獲不大了。必須進(jìn)一步在研究工作中探索元件催化劑及載體的變化規(guī)律，找出引起活性下降的根本原因，為此需要深入研究催化劑價(jià)態(tài)、顆粒大小、表面狀態(tài)及載體的晶型變化和顆粒大小變化，而這種深入的研究采用以前的檢驗(yàn)手段已經(jīng)不行了，必須采用先進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)入催化劑的微觀世界，探索其變化規(guī)律，目前與此有關(guān)的現(xiàn)代分析技術(shù)主要有光電子能譜、掃描電子顯微鏡、 X 射線衍射、電子順磁 共振等技術(shù)，雖然世界各國(guó)在此方面的研究不同程度的都有了些許初步的成果，但是其研究工作具有一定的探索性，關(guān)于深入研究元件工作過程中催化劑和載體變化規(guī)律的研究報(bào)告或文章，卻少見發(fā)表。 瓦斯報(bào)警是指利用氣體傳感器技術(shù)，將檢測(cè)到的瓦斯氣體濃度和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)高過一定濃度值時(shí)候進(jìn)行相應(yīng)的聲光報(bào)警，提醒正在作業(yè)的人員進(jìn)行相應(yīng)的處理，組織人員撤離或?qū)ΦV井通風(fēng)排氣，避免不安全事故的發(fā)生，對(duì)現(xiàn)在采礦業(yè)的安全起著非常重要的作用。本文所設(shè)計(jì)一種低成本的可燃性氣體報(bào)警器設(shè)計(jì)，能夠監(jiān)控礦井的瓦斯氣體的濃度，顯示測(cè)量結(jié)果，并對(duì)當(dāng)前 的環(huán)境狀態(tài)做出判斷，發(fā)出報(bào)警信息。因此結(jié)合微處理技術(shù)研制新型的智能瓦斯監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)將是現(xiàn)在乃至今后的世界面臨的重要問題在煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境中，需要對(duì)瓦斯、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)有的監(jiān)測(cè)設(shè)備，都是采用數(shù)字顯示或燈光顯示的方式來提供測(cè)試數(shù)據(jù)的，這在環(huán)境狹窄、能見度差的井下工作面很不方便。采用直接的語音播報(bào)方式，可以主動(dòng)向現(xiàn)場(chǎng)人員提供各種信息，哈爾濱理工大學(xué)