【正文】 控軟件具有超標(biāo)自動(dòng)報(bào)警功能，用來(lái)提示工 作人員對(duì)設(shè)備的故障或現(xiàn)場(chǎng)瓦斯?jié)舛惹闆r，以及時(shí)采取措施，避免重大事件的發(fā)生。儀器的基本性能，主要是衡量?jī)x器測(cè)量能力的一些指標(biāo)，如精確度、穩(wěn)定性、測(cè)量范 圍、動(dòng)態(tài)范圍等?！睹旱V安全規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）規(guī)定其最高容許濃度為 0． 0024％。國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局分別于 2021 年 2月 23 日對(duì)原部頒標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，以煤安監(jiān)辦字【 2021】 24號(hào)文下發(fā)了《關(guān)于印發(fā) “ 煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及考核 7 評(píng)級(jí)辦法（試行） ” 的通知》。其 8 缺點(diǎn)是由于有光電轉(zhuǎn)換精密結(jié)構(gòu)，使制造和保養(yǎng)產(chǎn)生困難，而且體積大，成本高，耗電多，因此推廣使用受到一定限制。催化劑由氯化鈀外加穩(wěn)定劑釷 (Tu)配制 而成，有降低起燃溫度、加強(qiáng)選擇性、提高穩(wěn)定性等功能。當(dāng)計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)需要查詢甲烷濃度時(shí)，只要發(fā)出相應(yīng)信息，報(bào)警儀即可將測(cè)量結(jié)果經(jīng)串行口及通信電路傳送出去，最長(zhǎng)傳輸距離可達(dá)到 20km?？删幊檀型ǖ? P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在閑置模式下，單片機(jī)停止工作。目前國(guó)內(nèi)元件的工作點(diǎn)有 :直 , , , 及 320mA 等幾種。礦井空氣中的硫化氫、二氧化硫等氣體會(huì)使元件產(chǎn)生中毒現(xiàn)象，使活性降低。 %CH4 響應(yīng)時(shí)間 :≤ 20S 17 4 礦內(nèi)空氣傳感器的硬件 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊 單片機(jī)工作時(shí)，從取指令到譯碼再進(jìn)行微操作，必須在 時(shí)鐘信號(hào)控制下才能有序地進(jìn)行，時(shí)鐘電路就是為單片機(jī)工作提供基本時(shí)鐘的。 圖 42 INA128應(yīng)用電路 圖 43 ADC0809管腳示意圖 19 ADC0809 各腳功能如下 表 41： 引腳 功能介紹 D7D0 IN0IN7 8 位數(shù)字量輸出引腳 8 位模擬量輸入引腳 VCC +5V 工作電壓 REF（ +） 參考電壓正端 REF（ ） 參考電壓負(fù)端 START A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入端 ALE 地址鎖存允許信號(hào)輸入端 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出引腳，開(kāi)始轉(zhuǎn)換時(shí)為低電平，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)為高電平 OE 輸出允許控制端，用以打開(kāi)三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。 X25045 硬件連接圖如圖 46： 圖 45 X25045引腳圖 22 報(bào)警電路由 NPN三極管、蜂鳴器、 LED 和限流電阻組成，如圖 47所示。 圖 410 7805組成的 5V電路圖 25 5 礦內(nèi)空氣傳感器的軟件設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思想 總體思路是首先定義相關(guān)的硬件接口，然后進(jìn)行初始化，包括 AD 控制端和定時(shí)器的初始化。系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)外部事件的發(fā)生并能及時(shí)做出處理結(jié)果。 AD 完成轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間， AD 應(yīng)用中我們可以有兩種方法來(lái)： 法， AD 完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后會(huì)向中斷輸出端輸出一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，告訴 單片機(jī) 轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成， 單片機(jī) 可以讀取數(shù)據(jù)。 2．系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理，其中單片機(jī)軟件采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，各模塊相互獨(dú)立，提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性，整個(gè)系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。 溫度： 200Hz～ 1000Hz 對(duì)應(yīng) 0℃～ 40℃。s actions. CSKA said they were surprised and disappointed by Toure39。s Premier League match at Chelsea on Sunday. I am going to be at the match tomorrow and I have asked to meet Yaya Toure, he told BBC Sport. For me it39。 10% 溫度：基本誤差：177。 在這一章里對(duì)礦內(nèi)空氣傳感器的軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹。由主程序流程圖可以看出，軟件要實(shí)現(xiàn)的主要功 27 能是實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析、送數(shù)碼管進(jìn)行顯示?？煽啃允擒浖O(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。首先討論了有毒氣體采集模塊中傳感器選擇問(wèn)題及模擬放大電路的設(shè)計(jì)問(wèn)題，最后討論了系統(tǒng)的外圍接口電路模塊，包括數(shù)碼管顯示 ,聲光報(bào)警等，實(shí)現(xiàn)了各外圍接口電路模塊與 AT89C51的硬件接口設(shè)計(jì)。 芯片的性能特點(diǎn) : 圖 44 ADC0809與 AT89C51的接口電路 21 可編程的看門(mén)狗定時(shí)器； 低 VCC 檢測(cè)，直到 VCC 等于 1V 時(shí)復(fù)位信號(hào)有效； 1MHZ 的串行時(shí)鐘頻率； 512 8 位串行 EEPROM； 低功耗 CMOS 設(shè)計(jì)，工作時(shí)電流 3mA，備用時(shí) 10? A； 電源電壓為 ～ ； 片內(nèi)寫(xiě)保護(hù)； 高可靠性 :使用期限 :100000 周期 /字節(jié)； 數(shù)據(jù)保存期 :100 年； ESD 保護(hù) :所有引腳 2021V 。 至177。 在井下空氣中，當(dāng)甲烷濃度發(fā)生變化時(shí)，元件的反應(yīng)速度由兩個(gè)因素決定，一是元件本身的時(shí)間常數(shù) :，二是甲烷向元件擴(kuò)散的速度。所以，這種原理的甲烷檢測(cè)儀只能測(cè)量低濃度甲烷。 (3)工作點(diǎn)與工作區(qū)間。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。如想禁止ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 128*8 位內(nèi)部 RAM 熱催化原理又稱催化燃燒原理。其缺點(diǎn)是測(cè)量低濃度甲烷困難，空氣濕度對(duì)儀器讀數(shù)有影響，傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其優(yōu)點(diǎn)是熱導(dǎo)元件和儀器設(shè)計(jì)制作比較簡(jiǎn)單，成本低、量程大，可連續(xù)檢測(cè)，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 遙測(cè)，被測(cè)氣體不發(fā)生物理化學(xué)變化，讀數(shù)穩(wěn)定，元件壽命長(zhǎng)?！兑?guī)程》規(guī)定其最高容許濃度為 0． 004%。對(duì)使用者來(lái)講總是希望有最少的錢買到一臺(tái)具有指定性能的儀器。測(cè)量的目的是為了在限定的時(shí)間內(nèi)盡可能正確地收集被測(cè)對(duì)象未知信息，以便掌握被測(cè)對(duì)象的參數(shù)及控制生產(chǎn)過(guò)程。在井上，井下傳上來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)專線與煤礦安全管理辦公室服務(wù)器和更高一級(jí)安全主管部門(mén)服務(wù)器連接。瓦斯在空氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到一定的程度（ 5%～ 12%）時(shí)，在一定條件下可與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)而形成瓦斯爆炸，對(duì)煤礦安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。 第五是軟件設(shè)計(jì)。 人們對(duì)礦內(nèi)環(huán)境問(wèn)題及工作人員健康問(wèn)題日益重視，礦內(nèi)空氣品質(zhì)狀況受到越來(lái)越多的關(guān)注。 第三章是對(duì)瓦斯傳感器的原理及主要元器件單片機(jī)及敏感原件的簡(jiǎn)介。為了防 止瓦斯爆炸事故的發(fā)生，除了加強(qiáng)井下作業(yè)人員的管理，改善井下的作業(yè)環(huán)境外，還必須建立一個(gè)性能可靠的瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)。這些裝備和系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用，豐富了我國(guó)煤礦安全監(jiān)控 產(chǎn)品的市場(chǎng)，改善了煤礦安全技術(shù)裝備的面貌，縮小了我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平的差距。 5 測(cè)量?jī)x器的概念 煤礦安全儀器是用來(lái)檢查測(cè)量礦井安全狀況的物質(zhì)手段。 5. 經(jīng)濟(jì)性 ：任何工業(yè)產(chǎn)品都要講究經(jīng)濟(jì)性。《規(guī)程》中對(duì)沼氣容許濃度因在井下各點(diǎn)不同。其缺點(diǎn)是探測(cè)元件的壽命較短，不能測(cè)高濃度甲烷，硫化氫及硅蒸汽會(huì)引起元件中毒而失效。 氣體在放射性元素的輻射作用下發(fā)生電離，在氣體介質(zhì)中的兩個(gè)電極之間便有電流產(chǎn)生。但由于它處于與黑元件相同的工作環(huán)境中，所以，對(duì)非甲烷濃度變化引起的催化元件阻值變化起補(bǔ)償作用，以提高儀器零點(diǎn)穩(wěn)定性和抗干擾能力。 4K 字節(jié)可 編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 P1 口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 (2)穩(wěn)定性。在 05%CH4 范圍內(nèi)，電橋輸出信號(hào)與甲烷濃度呈線性關(guān)系。 (7)反應(yīng)速度。在本設(shè)計(jì)中選擇集成芯片 INA128 儀用放大器。 可編程看門(mén)狗電壓監(jiān)控電路選用 Xicor 公司的 X25045 集成芯片，它是集看門(mén)狗定時(shí)器功能，電壓監(jiān)控功能，快閃 E2PROM 存儲(chǔ)功 能為一體的集成芯片，大大簡(jiǎn)化了硬件設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了對(duì)印制電路板的空間要求，降低了成本和系統(tǒng)功耗，是一種理想的單片機(jī)外圍芯片。 本章首先介紹了瓦斯的硬件結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)功能，該儀器以 8 位單片機(jī) AT89C51作為控制核心，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了系統(tǒng)的硬件 平臺(tái)，完成了有毒氣體濃度信號(hào)的采集放大轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示電路、聲光報(bào)警電路等的設(shè)計(jì)。 以下就對(duì)一些主要模塊進(jìn)行詳細(xì)的闡述。 具有良好的模塊化、容易閱讀、維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，且編寫(xiě)的模塊程序易于移植。數(shù)碼管與 單片機(jī) 是并口通信，由單片機(jī)的 、 、 引腳來(lái)控制數(shù)據(jù)命令功能，單片機(jī) P2 口傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 最后，祝愿所有的老師和同學(xué)在今后的工作、學(xué)習(xí)和生活中事事順心、心想事成。re clear about the terms of the agreement. It might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a Citizens Advice Bureau. To find your nearest CAB, including those that give advice by , click on nearest CAB. For more information about making a claim to an employment tribunal, see Employment tribunals. The (lack of) air up there Watch mCayman Islandsbased Webb, the head of Fifa39?；蛟S是愧疚于自己似乎把轉(zhuǎn)瞬即逝的很多個(gè)不同的日子過(guò)成了同一天的樣子；或 許是追溯過(guò)去，對(duì)自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來(lái)，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏。 防爆合格證號(hào)： 1042460 安全標(biāo)志證號(hào)： 20212728。其中單片機(jī)部分既可獨(dú)立運(yùn)行，也可以通過(guò) PC 機(jī)進(jìn)行測(cè)試，這為不同的用戶提供了一定的選擇空間。所用的芯片為AD0809，根據(jù)所需的要求， AD的工作流程如圖 53 所示，首先 AD 先等待 25秒以使得傳感器完全響應(yīng)完畢，然后 AD 開(kāi)始工作，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后向 單片機(jī) 發(fā)出一個(gè)中斷信號(hào)告訴單片機(jī) 可以讀取數(shù)據(jù)， 單片機(jī) 響應(yīng)中斷，從 PB 口讀取轉(zhuǎn)換完畢后的 8 位二 進(jìn)制數(shù)據(jù)，上電復(fù)位 系統(tǒng)初始化 執(zhí)行主程序 數(shù)碼管顯示參數(shù) 參數(shù)超標(biāo) 聲光報(bào)警 結(jié)束 圖 52 主程序流程圖 28 再進(jìn)一步進(jìn)行處理。 目前存在有 4 種編程語(yǔ)言支持單片機(jī)，即匯編語(yǔ)言、 PL/M51 語(yǔ)言、 C 語(yǔ)言和 BASI語(yǔ)言。 開(kāi)始AD 控制端初始化定時(shí)器初始化無(wú)限循環(huán)調(diào)用 AD 轉(zhuǎn)換函數(shù)調(diào)用比較判斷函數(shù)循環(huán)結(jié)束調(diào)用聲音報(bào)警函數(shù)調(diào)用顯示報(bào)警函數(shù)圖 51 主函數(shù)流程圖 26 根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的基本要求 ,采取了如下的措施 : 。 Q1 和 Q2 分別作為蜂鳴器和發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)器，蜂鳴器的正常工作為 3V，聲音強(qiáng)度為 80dB，發(fā)光二極管的額定電流為 5～ lOmA。具體工作過(guò)程如下： 首 先，在程序的控制下，利用單片機(jī)的定時(shí)器 T0 以及中斷服務(wù)程序在 一個(gè)方波信號(hào)，作為 ADC0809 工作的時(shí)鐘信號(hào)。 在單片機(jī) XTAL1 和 XTAL2 引腳上跨接上一個(gè)晶振和兩個(gè)穩(wěn)頻電容，可以與單片機(jī)片內(nèi)的電路構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。這主要是由于硅分子量大，一旦吸附在元件表面，就會(huì)阻止甲烷進(jìn)入而影響元件氧化速率，致使活性下降。這個(gè)電壓或電流的變動(dòng)范圍稱為元件的工作區(qū)間。 14 AT89C51 單片機(jī)的擴(kuò)展 設(shè)計(jì)中采用 AT89S52 單片機(jī)作為本系統(tǒng)控制單元的核心部件并采用 8255A 用作并行接口。 EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 GND：接地。由于一般室 礦內(nèi)環(huán)境惡劣，這對(duì)單片機(jī)的干擾較大，所以應(yīng)采用抗干擾性能較好的單片機(jī)機(jī)型。 探頭內(nèi)部的主要元件是黑元件 (催化元件 )和白元件 (補(bǔ)償元件 )，兩個(gè)元件分別配置在電橋電路中，作為一組橋臂，另一組橋臂是兩個(gè)固定電阻，作為電橋的比率臂。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)微量甲烷比較敏感，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。 3 礦內(nèi)空氣傳感器的原理及主要元器件 甲烷濃度檢測(cè)儀原理分析 甲烷濃度傳感器按其