1、 I 目 录 第第 1章章 绪论绪论. 1 1.1 自动测量气体温度和浓度电动车的意义 1 1.2 自动测量气体温度和浓度电动车的发展过程 . 1 1.3 自动测量气体温度和浓度电动车的发展现状 . 2 第第 2章章 环境温度功能设计环境温度功能设计 3 2.1 STC89C52 单片机简介 3 2.2 DS18B20 简介 . 5 2.3 1602LCD 液晶显示器简介 11 2.4 本章小结. 16 第第 3章章 有害气体浓度测量功能设计有害气体浓度测量功能设计 17 3.1 甲烷气体检测技术系统概述 17 3.2 甲烷检测仪硬件设计的构思及主要任务 . 17 3.3 甲烷气体检测技术系统
2、设计 18 3.4 甲烷浓度检测仪的分类. 19 3.5 甲烷检测报警系统设计. 20 3.6 本章小结. 22 第第 4章章 电动车改装设计电动车改装设计 23 4.1 电机驱动模块 23 4.2 固态继电器结构及工作原理 23 4.3 电动车电源控制. 24 4.4 电动车改装连接结构设计 . 25 4.5 电动车改装防振设计 28 4.5 电动车改装的运动方式. 30 4.6 本章小结. 30 II 结结 论论. 31 参考文献参考文献. 33 致致 谢谢. 34 附附 件件. 35 1 第第 1 章章 绪论绪论 1.1 自动测量气体温度和浓度电动车的意义 随着我国国民经济的不断发展，对
3、煤炭需求量也越来越大，这就使得煤矿的 安全生产面临着一个十分严峻的问题。煤矿矿难事故屡屡发生，造成的原因有很 多，其中不少是因为瓦斯爆炸引起的。为了防止瓦斯爆炸事故的发生，除了加强 井下作业人员的管理，改善井下的作业环境外，还必须建立一个性能可靠的瓦斯 监控系统。 煤矿瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体的总称。有 时也单独指甲烷。瓦斯在空气的体积分数达到一定的程度(5%12%)时，在一定条 件下可与空气中的氧气发生剧烈的化学反应而形成瓦斯爆炸，对煤矿安全构成严 重威胁。 1.2 自动测量气体温度和浓度电动车的发展过程 矿井瓦斯监测监控技术是伴随着煤炭工业发展而逐步发展起来的。
4、1815 年， 英国发明的世界上第一种瓦斯监测仪器瓦斯检定灯。利用火焰的高度来检测 瓦斯浓度；20 世纪 30 年代，日本发明了光干涉瓦斯检定器，一直沿用至今；20 世纪 40 年代，美国研制了检测瓦斯浓度的敏感元件铂丝催化元件；1954 年，英 国采矿安全所研制了最早的载体催化元件。电子技术的进展推动了瓦斯检测控制 装置的进一步发展， 如 20 世纪 70 年代后期法国研制的 CTT63/40U 矿井监控系统、 英国的 MINOS 系统、美国的 SCADA 系统等。 我国矿井瓦斯监控技术经历了从简单到复杂、从低水平到高水平的发展过程。 从新中国成立初期到 20 世纪 70 年代，煤矿下井人员
5、主要使用光学瓦斯检定仪、 风表等携带式仪器检测井下环境参数。20 世纪 60 年代初期，我国开始研制载体催 化元件，随着敏感元件制造水平的提高和电子技术的发展，特别是大规模集成电 路、微型计算机的广泛应用，使监控技术进入了新的发展时期。20 世纪 70 年代瓦 斯断电仪问世，装备在采掘工作面、回风港道等井下固定地点，实现了对瓦斯的 自动连续检测及超限自动切断被控制设备的电源。随后，陆续研制了便携式瓦斯 监控检测报警仪、瓦斯报警矿灯。1983 年至 1985 年，从欧美国家先后引进了数十 套监控系统及配套的传感器和便携式仪器装备煤矿矿井，并相应地引进了部分监 控系统、传感器和敏感元件制造技，由此
6、推动了我国矿井安全监测监控技术的发 展。1983 年以后，国内有多种型号矿井监控系统通过了技术鉴定，逐步实现了对 煤矿矿井安全、生产多种参数的连续监测、监控、数据存储和数据处理。近几年， 2 随着计算机的发明和应用，特别是网络和信息化建设的不断发展，给瓦斯治理提 供了机遇条件，煤矿瓦斯监控网络系统应运而生。这些装备和系统的推广与应用， 丰富了我国煤矿安全监控 产品的市场，改善了煤矿安全技术装备的面貌，缩小了 我国与国外先进技术水平的差距。 1.3 自动测量气体温度和浓度电动车的发展现状 传统的煤矿瓦斯监控系统大体可以分为两大部分：井下部分和井上部分。井 下部分主要通过各种检测设备(各种传感器，如风量传感器、负压传感器、一氧化 碳传感器和矿用设备开停传感器等)来采集井下各种气体的浓度与含量、井下空气 状况、设备的运转情况等数据，然后通过现场总线将数据传输到井上。在井上， 井下传上来的数据通过专线与煤矿安全管理办公室服务器和更高一级安全主管部 门服务器连接。服务器上面运行的是监控软件。上面有井下每一个传感器的标签， 所显示的数据通过上传数据的改变而不断刷新。同时，监控软件还可以
