基于红外检测和无线传感技术的井下瓦斯检测系统研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 1 绪论 | 第10-20页 |
| ·引言 | 第10-11页 |
| ·红外气体检测技术的国内外研究进展 | 第11-14页 |
| ·国外气体检测研究进展状况 | 第11-13页 |
| ·国内气体检测研究进展状况 | 第13-14页 |
| ·气体检测技术的发展概况 | 第14-19页 |
| ·气体检测原理概述 | 第14-15页 |
| ·红外检测方法分析 | 第15-19页 |
| ·课题研究的目的和意义 | 第19页 |
| ·课题来源 | 第19-20页 |
| 2 CH4 气体红外检测原理 | 第20-25页 |
| ·瓦斯气体吸收理论 | 第20页 |
| ·甲烷气体特征吸收谱线的选择 | 第20-22页 |
| ·朗伯-比尔定律 | 第22-25页 |
| 3 光纤传感原理及传感特性 | 第25-35页 |
| ·光纤传感原理及分类 | 第25-26页 |
| ·光纤的传输特性 | 第26-28页 |
| ·光纤的损耗特性 | 第26-27页 |
| ·光纤的色散特性 | 第27-28页 |
| ·光纤的连接与耦合 | 第28-31页 |
| ·光纤与光纤的耦合 | 第28-29页 |
| ·光纤与光源和探测器的耦合 | 第29-30页 |
| ·光纤与气室的耦合 | 第30-31页 |
| ·光电信号变换与检测技术 | 第31-35页 |
| 4 红外瓦斯传感器系统结构设计 | 第35-53页 |
| ·红外瓦斯传感系统的器件选择 | 第35-38页 |
| ·红外光源的选择 | 第35-37页 |
| ·红外滤光片的选择 | 第37页 |
| ·红外探测器的选择 | 第37-38页 |
| ·红外瓦斯传感器的气室设计要求 | 第38页 |
| ·红外传感器光学部分设计 | 第38-44页 |
| ·待测气体取样方法的确定 | 第38-39页 |
| ·双光源双探测器的光路模型 | 第39-41页 |
| ·具有参比气室的双光源双探测器结构 | 第41-43页 |
| ·红外瓦斯传感器的工作原理 | 第43-44页 |
| ·红外瓦斯传感器的硬件方案设计 | 第44-53页 |
| ·单片机的选择 | 第45页 |
| ·硬件功能模块的实现方案 | 第45-53页 |
| 5 井下数据无线传输 | 第53-69页 |
| ·无线传感技术的选择 | 第53-55页 |
| ·几种主要的无线传输技术的简介 | 第53-54页 |
| ·Zigbee 和几种无线传输技术的比较 | 第54-55页 |
| ·井下无线传输的总体结构 | 第55-57页 |
| ·地面监控中心 | 第56页 |
| ·井下瓦斯监控分站 | 第56-57页 |
| ·移动式瓦斯传感器 | 第57页 |
| ·无线数据传输系统 | 第57-62页 |
| ·芯片选择 | 第57-60页 |
| ·MC13192 与单片机的连接 | 第60-61页 |
| ·MC13192 支撑电路 | 第61页 |
| ·天线电路 | 第61-62页 |
| ·数据传输模式 | 第62-65页 |
| ·系统软件流程 | 第65-69页 |
| ·传感器整体流程 | 第65-66页 |
| ·传感器通信流程 | 第66-69页 |
| 6 系统误差分析及解决措施 | 第69-75页 |
| ·发光光源和探测器带来的误差 | 第69-70页 |
| ·光源频谱特性带来的误差 | 第69页 |
| ·发光光源发射功率不稳定产生的误差 | 第69页 |
| ·探测器灵敏度不稳定产生的误差 | 第69-70页 |
| ·非检测光源红外辐射带来的误差 | 第70-71页 |
| ·背景辐射的影响 | 第70页 |
| ·杂散光的影响 | 第70-71页 |
| ·电子线路的噪声带来的误差 | 第71-72页 |
| ·杂质气体组分红外吸收产生的干扰 | 第72页 |
| ·光学器件粉尘水气污染、磨损带来的误差 | 第72-73页 |
| ·镜面粉尘污染误差 | 第72页 |
| ·水蒸气和镜面凝雾误差 | 第72-73页 |
| ·光学器件磨损的影响 | 第73页 |
| ·采样时机和采样方法的误差 | 第73-75页 |
| 7 光纤甲烷检测系统的性能及实验研究 | 第75-78页 |
| ·光纤链路损耗实验 | 第75-76页 |
| ·甲烷气体的吸收实验 | 第76-77页 |
| ·系统的稳定性分析 | 第77-78页 |
| 结论 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 攻读学位期间已发表的学术论文 | 第84页 |
