新型矿用气体传感器检测系统的研究

摘要

矿用气体传感器是煤矿安全生产的前沿保障，矿用气体传感器不能在有害气体超标时及时报警会酿成重大的生产事故。因此，国家对矿用气体传感器有周期性检测的规定。
　　 矿用气体传感器检测系统就是根据国家安全生产监督管理总局出台的一系列矿用气体传感器的行业标准，经过检测矿用气体传感器正常工作时的信号输出值自动给出矿用气体传感器的显示值稳定性、基本误差、响应时间和报警功能测评结果，以便方便快捷地完成矿用气体传感器的周期性检测工作，保障煤矿生产安全。
　　 本篇论文在研究矿用气体传感器检测原理的基础之上，设计了基于ARM7的检测系统下位机装置和基于VC++6.0的检测系统上位机软件两个部分，独创性的提出了与矿用气体传感器检测相适应的核心参数运算方法和运算程序。
　　 检测系统下位机装置由硬件电路和软件程序构成。其中，硬件电路分为三大模块：
　　 供电模块、信号处理模块和主控模块。每一模块又可以按功能划分不同的功能电路，如：供电模块又分为传感器供电(DC9～24V可调)、信号采集芯片供电(DC9V)、主电路供电(DC5V)、主控芯片和存储芯片供电(DC3.3V)；信号处理模块分为信号采集电路、信号处理电路、信号存储电路和信号传输电路；主控模块则包含主控芯片电路、可控门电路。下位机装置软件程序则是在与主控芯片LPC2131相匹配的ADS(ARM DeveloperSuit)环境中编写而成。
　　 检测系统上位机软件主要分为四大部分功能程序：通信接口管理程序、数据存储和链接程序、人机界面程序、传感器检测结论运算程序。其中传感器检测结论运算程序作为本篇论文的独创性部分集中在核心参数运算一章中进行了重点描述。
　　 目前，作者所设计的新型矿用气体传感器检测系统正在进行整机试验，试验结果表明：该系统数据处理能力强、检测精度高、抗干扰能力强，为矿用气体传感器的自动检测提供了一种切实可行的新方案。