【正文】 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2004,10[12] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999[13] [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003,7[14] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002：218224[15] [J].貴州地質(zhì),1997,14(3):253259[16] “”特大瓦斯爆炸原因及防范措施[J].煤礦安全，2001(3):3233[17] 劉建周，范健，[J].煤炭轉(zhuǎn)化,2001,21(1):879[18] [J].中國計量,2001(62):5353[19] [J].安全,1996(2):141[20] [M].煤炭工業(yè)出版社,2000[21] Yea B, Osaki T, Sugahara K et al .The concentration estimation of inflammable gases with a semiconductor gas sensor utilizing neural net works and fuzzy inference[J]. Sensors and Actuators 8, 1997(41):121129[22] Nakamoto T, Okazaki N, Konizumi T. High speed active gas/odor sensing system using adaptive control theory[J]. Sensor sand Actuators B, 2000(41):183188[23] Wilson D M, De Wceerth S P. Signal processing for improving gas sensor response time[J].Sensors and Actuators B,1999(41):6370.[24] Ryabtsev S V,Shaposhoink A V,Lukin A N et al. Application of semiconductor gas sensors for medical diagnostics[J]. Sensors and Actuators B, 1999(59)：2629附錄A：現(xiàn)場部分總體電路圖附錄B：手持部分總體電路圖。(3) 各個子系統(tǒng)的電路設(shè)計。 串行口子程序流程圖 傳感器控制程序設(shè)計由于瓦斯傳感器具有恢復(fù)和加熱兩種狀態(tài)，需要使用單片機對起進(jìn)行控制，首先是傳感器的初始化，并用定時器延時30s，對傳感器進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)30s結(jié)束后，單片機進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，延時45s,使傳感器處于恢復(fù)狀態(tài)。18V(3) 對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬(4) 共模范圍很大，為0～()Vo(5) 差動輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓(6) 輸出端電位可靈活方便地選用　 LM339元件圖LM339的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選315K）。CD4511與單片機、。PTR2000的TXEN腳在本設(shè)計中分為現(xiàn)場部分和手持部分，每部分都只使用其發(fā)射或接收中的一種功能，現(xiàn)場部分的PTR2000模塊的TXEN=1，接到VCC上，PTR2000處于發(fā)射狀態(tài)，手持部分的TXEN=0，接到GND上，PTR2000處于接收狀態(tài)。 PTR2000引腳功能說明管腳序號名稱功能1VCC正電源端，～2CS頻道選擇端，CS=0選擇工作頻道1，即433．92MHz；CS=1選擇工作頻道2，3DO數(shù)據(jù)輸出端4DI數(shù)據(jù)輸入端5GND電源地端6PWR節(jié)能控制端。8BOUT10V基準(zhǔn)電源電壓輸出端9AG模擬地端。MQ214的加熱電阻為20～100Ω，因此，T2第2腳的電壓最大為51/(51+20)]6≈，最小為[51/(51+100)]6≈2V； 選擇A/D轉(zhuǎn)換器AD574A的最高輸入電壓為10V的模擬輸入端，范圍為0～10V，為了使調(diào)理電路輸出電壓在合理的范圍內(nèi)，電路使用了反向放大2倍的放大電路；同時，為了保持相位與輸入信號相同，在后一級使用反向放大倍數(shù)為1的放大器?！　　　　　　　　　　?現(xiàn)場部分的電源電路圖設(shè)計 手持部分電源設(shè)計手持部分的電源采用南孚9V電池(6LR61堿性電池)供電，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：電壓：9V，尺寸(mm)： ，有效期：3年。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用抗干擾能力強的FSK調(diào)制/解調(diào)方式，其工作頻率穩(wěn)定可靠、外圍元件少、功耗極低且方便設(shè)計生產(chǎn)。MQ214氣敏元件對不同種類、不同濃度的氣體有不同的電阻值。1Ω室溫PH功耗約150毫瓦 環(huán)境條件符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注Tao使用溫度10℃—50℃Tas儲存溫度20℃—70℃RH相對濕度小于　95% RHO2氧氣濃度21%(標(biāo)準(zhǔn)條件)氧氣濃度會影響靈敏度特性最小值大于２％ 靈敏度特性符號參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)備注Rs敏感體表面電阻20Ω100Ω(5000ppm甲烷)探測濃度范圍500ppm10000ppm液化氣和丙烷1000ppm20000ppm 甲烷500ppm10000ppm 氫氣α(5000/3000)甲烷濃度斜率≤標(biāo)準(zhǔn)工作條件溫度： 20℃177。 系統(tǒng)設(shè)計原理 傳感器選擇 本設(shè)計采用MQ214可燃性氣體傳感器作為甲烷傳感器，根據(jù)MQ214數(shù)據(jù)手冊規(guī)定，加熱電壓為+6V，瓦斯測量單元的工作是周期性的 加熱30s后進(jìn)行測量，然后經(jīng)過45s進(jìn)行恢復(fù)，因此電路具有“6V電壓加熱” 和“自然恢復(fù)”2種狀態(tài)。這就對煤礦電器有特殊要求，如體積要小，易于搬運，堅固，防潮防水，電氣設(shè)備必須符合防爆要求，應(yīng)有接地、過流、漏電保護(hù)裝置。最后，在系統(tǒng)設(shè)計原理部分主要介紹了本設(shè)計主要用到的幾個器件的選擇及器件的性質(zhì)介紹。突出直接影響著工人的人身安全。后兩種氣體含量少，且易溶于水，經(jīng)煤礦開采時的噴水處理后變成酸。一般要在儀器的進(jìn)氣口處加一個吸收管，裝入堿石灰和氯化鈣以吸收二氧化碳和水蒸氣。(2)氣敏元件傳感器該類儀器是以“催化”元件作為傳感元件，利用催化元件在不同濃度的瓦斯中使電橋電阻發(fā)生變化而制成的，是目前礦井中最常見的瓦斯檢測手段。但在300～900kHz頻率傳輸其衰減較小。微波通信不需要固體介質(zhì),當(dāng)兩點間直線距離內(nèi)無障礙時就可以使用微波傳送，利用微波進(jìn)行通信具有容量大、質(zhì)量好并可傳至很遠(yuǎn)的距離,因此是國家通信網(wǎng)的一種重要通信手段,也普遍適用于各種專用通信網(wǎng)，我國微波通信廣泛應(yīng)用L、S、C、X諸頻段,K頻段的應(yīng)用尚在開發(fā)之中。(5) 采掘工作面內(nèi)，局部積聚瓦斯?jié)舛冗_(dá)到2%時，附近20米內(nèi)，必須停止工作，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。所以控制瓦斯?jié)舛仁欠乐雇咚贡ǖ母?，實時掌握瓦斯?jié)舛葼顩r是煤礦安全的頭等大事。所以說要搞好瓦斯管理工作，必須首先學(xué)習(xí)有關(guān)瓦斯的知識，了解瓦斯的性質(zhì)和特點。而軟件部分則對各部分的程序流程作了詳細(xì)說明。畢業(yè)生畢業(yè)論文題 目: 基于無線傳輸?shù)耐咚節(jié)舛葯z測儀設(shè)計 35摘要在我國，煤炭行業(yè)中的瓦斯爆炸事故始終是煤礦安全生產(chǎn)的大敵，目前己成為制約煤礦安全生產(chǎn)的主要因素。硬件部分主要對如何應(yīng)用低功耗的AT89C51單片機來完成數(shù)據(jù)的采集、處理判斷、數(shù)據(jù)的顯示和傳輸?shù)纫幌盗泄δ茏髁酥攸c地分析和闡述。瓦斯是煤礦開采過程中的一種有害氣體的總稱，它有自己的性質(zhì)和特點，是可以被認(rèn)識的，也是可以被控制和利用的。要消除引爆火源，必須嚴(yán)禁明電、明火下井，禁止明火放炮，要求井下電器設(shè)備必須防爆。%時，必須停止運轉(zhuǎn)，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。(2)微波通信微波通信(Microwave Communication),。巷道截面越大，傳輸頻率越高，傳輸衰減越小。這種儀器目前主要應(yīng)用在實驗室內(nèi)。這種儀器在使用中必須消除二氧化碳和水蒸氣的干擾。其中之一便是有害氣體影響，包括,CO , 等。第二、煤中瓦斯突出。而在設(shè)計要求中詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計要求，包含設(shè)計所應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和儀表在特殊場合的防爆設(shè)計要求。 現(xiàn)場部分結(jié)構(gòu)圖 手持部分結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)設(shè)計要求 技術(shù)指標(biāo)本課題的研究目的是設(shè)計一個基于無線傳輸?shù)耐咚節(jié)舛葯z測儀，該瓦斯?jié)舛葯z測儀主要完成數(shù)據(jù)采集、處理和無線傳輸，瓦斯?jié)舛蕊@示以及超限報警等功能，并且具有體積小、攜帶方便、多功能、精度高等特點，其具體技術(shù)指標(biāo)上的要求如下：(1) 應(yīng)用環(huán)境：煤礦氣體監(jiān)測(2) 監(jiān)測對象：監(jiān)測甲烷氣體(3) 測量范圍：～2%(4) 靈敏度：%(5) 響應(yīng)時間：30s(6) 功耗：≈150mw(7) 環(huán)境工作溫度范圍：20～+70C(8) 環(huán)境下作濕度范圍：95%RH 防爆要求 煤礦井下工作環(huán)境特殊，空間狹窄，濕度大，有易燃易爆的瓦斯和煤塵，所以，煤礦電器同一般電器有較大的區(qū)別。指示表設(shè)計在儀表的主腔室，透明窗面積不大于100，透明玻璃厚度大于8m