一、采用单片机技术实现瓦斯浓度监测仪的自动补偿（论文文献综述）
邢鹤园[1]（2021）在《微型化大气臭氧分析仪关键技术研究》文中提出臭氧已经成为大气主要污染物之一,对其浓度进行精确的监测是进行臭氧污染预警和治理的首要任务。目前,我国虽然已有大气臭氧分析仪器,但应用在网格化大气监测中的仪器均以电化学传感器为主,存在检测精度低、使用寿命不足等问题,而应用光学方法的仪器多依赖进口,成本高,不能满足我国大气监测网格化的需求。为了解决这些问题,本文基于高精度、无污染的紫外光吸收法,对微型化大气臭氧分析仪的关键技术进行研究。基于紫外光吸收法策略,引入瑞利散射和米散射等干扰因素对Beer-Lambert吸收定律进行修正,推导出实际仪器进行臭氧检测的理论模型。在此基础上得到了臭氧浓度的最低检出限的计算方法以及影响臭氧浓度最低检出限的主要因素。最后对影响臭氧检测精度的因素和探测器噪声进行了研究。为后续的光学系统和信号处理的研究奠定理论基础。实现微型化最重要的关键技术是分析仪气室的微型化。为了达到微型化的目的,使用怀特气室作为微型化分析仪的气室。气室的光路研究中使用ZEMAX软件进行光学仿真研究及优化,优化后的光路可以在气室体积缩小50%的前提下满足国标要求的精度。仿真还为解决怀特气室中存在的镜面利用率低的问题提供了解决思路,为以后进一步研究更大光程和更小体积的气室奠定基础。在此基础上,进行微型化气室结构和仪器气路的初步设计。本文研究的第二个和第三个关键技术是微型化分析仪器的核心硬件电路和系统的检测程序。这是保障仪器检测精度尤其是保障最低检出限的关键。硬件电路以提高臭氧信号的采集精度和降低功耗为目的,重点针对光电探测器的信号采集电路进行优化设计。软件的核心部分是高精度的A/D转换程序。利用集合模态分解法对臭氧信号中的噪声进行去除。利用Altium Designer18、STM32Cube MX等软件,完成仪器的硬件和软件设计并应用电路仿真软件和ST-Link硬件仿真器对光电探测器的放大电路的性能以及程序的执行情况进行仿真验证。本次研究有利于实现仪器的微型化,有利于构建网格化的大气臭氧监测系统,为大气污染的预警与治理提供精确的数据支持。
段秋雨[2]（2020）在《煤矿井筒卸压槽变形实时监测仪的设计》文中研究说明井筒卸压槽能够有效地吸收井筒的竖向压力,但是地下流水、流沙等地质活动的长期作用会使卸压槽发生变形,会对煤矿安全生产带来隐患。若在小变化时,没有及时采取井筒周围注浆加固等措施,任由其发展,将会造成井筒产生更大的变形,修复难度加大。若能对卸压槽的变形进行实时监测,了解其形变量和变化趋势,在发生可控变形时立即采取应对措施,能够降低维修难度和维护成本,对保证煤矿安全生产具有重要意义。本文设计了一套可用于上述卸压槽变形的自动、实时监测仪。监测仪由多个井下分机和一个井上主机组成,主机与分机之间采用主从结构,通过485总线连接。每个分机通过地址编码电路设置自身地址,主机根据地址信息采用循环扫描的方式与各分机进行通信,以达到同时监测多个卸压槽的目的。分机使用精度高、稳定性好的LVDT位移传感器来检测井筒卸压槽的微小变形,并将卸压槽的变形信息上传至地面监控主机。若卸压槽的变形超过了事先设定的阈值,主机将自动通过光耦隔离器启动声光报警装置。主机通过液晶屏将卸压槽在不同时间点的变形数据以曲线形式动态显示,同时分析卸压槽的每日、每周变形量,可以宏观地掌握卸压槽变形趋势,作为进行下一步保护措施的有效依据。该监测仪在实验室经过单机、联机测试,各项数据准确、稳定,实时性较强,各项功能指标均达到设计要求,接下来可以进入下井安装试用阶段。
黄洁[3]（2020）在《非色散红外甲烷传感器自动检定系统研究》文中研究表明在煤矿生产环境中,瓦斯爆炸一直是矿井下工作人员生命安全的最大威胁。瓦斯爆炸主要是矿井下瓦斯浓度过高所引发的灾难,因此,精准地测出甲烷浓度,对于控制瓦斯浓度,避免瓦斯爆炸事故的发生是一项必要的措施。为长期有效地检测甲烷浓度,需定期检定甲烷传感器。本课题在国家重点研发计划“矿山新型甲烷通风防尘安全仪器计量技术研究（2017YFF0205500）”的资助下,研制了插拔方便,可移动,能同时进行十二个传感器的自动检定,可适用于复杂光照条件下,多种输出信号,多种型号的非色散红外甲烷传感器自动检定系统。主要研究内容如下:本课题设计了检定系统的气体回路、基于STM32F407ZGT6的控制电路、对十二个甲烷传感器输出的电流及频率信号进行检测的电路、基于树莓派的传感器示值图像信号的采集识别及传输。为保证检定系统中不同功能模块之间的通信,频率计、电流表与单片机之间的通信采用RS485通信协议,并开发了自定义的单片机与上位机、树莓派之间的通信协议。由于系统多处供电电压不同且部分相互隔离,因此设计了2路独立的辅助电源,分别输出15V、-15V电压。上位机可完成数据实时显示、处理等功能,此外,上位机可通过串口通信实现人机交互,检定人员通过操纵上位机从而实现对整个检定过程的操控。上位机主要对示值误差、重复性、响应时间、漂移、信号传输误差这几个项目的检定过程数据进行显示、处理后存储并用于后续检定结果的打印。现有的检定设备大多数都无法随处移动只能定点完成检定工作,尤其对传感器数码示值的图像信号识别及记录时,往往精度不高且不能适应各种复杂光照条件下工作。为此本文重点研究了传感器数码示值识别的相关算法。在图像预处理阶段将多用于人脸识别及去雾领域的Retinex算法引入传感器数码识别中,用于识别传感器定位时能更好的找到数码示值的红色区域部分,通过实验对比确定MSRCR算法作为预处理阶段的图像增强算法,并得到较好的效果。本文将字符识别阶段类比于手写字符识别的问题,将基于PCA的PSO-SVM算法及卷积神经网络算法用于本系统自定义数据集的识别,将两种算法的优势结合,摒弃掉各自算法的不足,使用SVM来替代卷积神经网络自带的分类器,对卷积神经网络提取的特征信息进行分类识别,由于运行时间较长,对结合后的算法进行改进,将卷积神经网络提取的特征维度进一步降维之后再使用SVM分类器对其识别,实验表明改进后的算法相较于改进之前具有更高的识别率,降低了运行时间。该论文有图67幅,表9个,参考文献72篇。
刘正杰[4]（2020）在《MEMS甲烷传感器特性表征系统的设计与实现》文中认为甲烷传感器作为矿山物联网一种重要的“感觉器官”,是煤矿生产的安全保障。随着MEMS技术的高速发展,出现了微型甲烷传感元件。MEMS甲烷传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高、易于批量生产、易于集成化等优点,可以很好的满足新时代物联网对甲烷传感器的需求。准确表征MEMS甲烷传感器的电流-电压和功耗特性、响应时间等特性,明确传感器各项参数,是展现MEMS甲烷传感器的性能、发挥其优点的前提和基础。传统的MEMS甲烷传感器特性表征主要是通过数字源表、示波器等仪器进行测量与数据分析,此类方法具有价格昂贵、不便于携带、使用复杂等缺点。为此,提出了便于现场使用的MEMS甲烷传感器特性表征系统的设计研究,主要研究工作如下:首先,MEMS甲烷传感器特性表征系统的硬件电路设计。根据MEMS甲烷传感器的特性表征需求,以STM32单片机为控制核心,设计传感器驱动电路、A/D数据采集电路、时钟模块电路、存储模块电路以及电源管理电路等外围电路,并完成PCB制板。系统能够为MEMS甲烷传感器提供恒定电流和不同步长、时间的阶梯电流等多种电流激励以及采集该电流激励下传感器的响应电压值。其次,硬件系统功能的实现,数据异常检测模型构建与上位机的设计。硬件系统采用模块化的编程方式进行程序设计,设计了D/A信号输出、A/D数据采集和数据存储等模块,并且将UCOSⅡ操作系统植入单片机,实现多任务调度,提高了系统的实时性;利用Matlab算法开发工具构建了基于随机森林的数据异常处理模型,能够将正确、错误数据分类并剔除错误数据,提高了系统在多种环境下使用的稳定性;设计上位机实时显示电流激励大小和此激励下MEMS甲烷传感器的响应电压值以及特性曲线。最后,完成了对MEMS甲烷传感器电流-电压和功耗等特性的测试。针对MEMS甲烷传感器特性表征系统与原有特性表征方式进行了实验,同时确定了被测传感器的最佳工作电流、功耗、灵敏度、响应时间等参数。使用特性表征系统实现MEMS甲烷传感器的电阻匹配调整,解决了MEMS甲烷传感器在桥式电路中电阻不匹配的问题。结果表明,系统实现了对MEMS甲烷传感器的特性表征,并且具有体积小、成本低、精度高、实时显示特性曲线、使用方便灵活的优点。该论文有图54幅,表8个,参考文献86篇。
段双双[5]（2019）在《煤矿井下钻孔气体检测与回收控制技术》文中研究说明本论文针对煤矿井下钻孔气体突涌造成的安全隐患设计了一种煤矿井下钻孔气体检测与回收控制技术。本设计能在煤矿井下钻孔气体抽采作业的同时对井下安放的抽放管路中钻孔气体的压力、流量以及钻孔气体中的瓦斯浓度进行采集和检测,通过抽放泵和控制气阀将采煤面内产生的钻孔气体自动抽放并回收到井上回收装置中,保障煤矿井下生产安全以及提高资源回收率。在整个检测与回收控制过程中,井下分站和上位机中都能够将抽放管路内钻孔气体的压力、流量和瓦斯浓度实时显示出来,便于工作人员观察和记录。在井下进行钻孔气体的抽采时,首先利用钻机对开采煤层进行钻孔,当钻机钻到钻孔气体较多的层面,一旦出现钻孔气体突涌的状况,钻杆内的气体压力、流量和瓦斯浓度就会迅速上升。此时,压力、流量和浓度传感器就会检测到抽放管路中的钻孔气体的压力、流量和浓度变化,主系统将实时压力与预设压力报警值的大小进行比较,若实时压力值超出报警值,则控制气阀打开以及利用抽放泵,最终实现钻孔气体的回收利用。在井下分站和上位机的通信上选择了 RS-485传输方式,分站能利用这种方式及时的将钻杆内的压力、浓度和流量3种数据上传到上位机。井下的各个分站都有自己的不同于其他分站的地址,因此井下各个开采煤层的钻孔气体的压力、流量和浓度的检测互不干扰。通过此技术,轻松实现井上井下同时监控井下的安全情况。本设计不仅能够自动、准确、高效地将钻孔气体的压力、流量和瓦斯浓度控制在安全范围内,同时增强井下钻孔气体的回收利用。并且通过井上监测井下钻孔气体的释放情况,既保证了开采工作的安全进行,又释放了劳动力,对实现煤矿的安全生产具有重要的意义。
苗成省[6]（2019）在《近海浅层气中甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究》文中提出近海浅层气通常是指在近海岸海床下沉积物中聚积的气体,存在形式有层状浅层气、团（块）状浅层气、高压气囊等。在长三角和杭州湾地区广泛分布有浅层气,而浅层气在沉积物内部是处于一种不断的产生与运移的动态平衡状态;但是在海洋建设工程中这是一种十分不稳定的平衡,如果这种不稳定的平衡被现场钻孔施工所打破,就会极易引起浅层气直接向外释放、喷发,更有甚者发生燃烧、爆炸。对勘探所用设备及施工人员造成严重的后果。针对目前我国对浅层气的检测是以人工现场采样、实验室仪器分析,自动化程度低、无实时性、不能连续长期性监测的现状,本文作者在基于薄膜界面检测方法的基础上,设计并实现了一种能够对近海浅层气中甲烷浓度实时原位在线监测的仪器,并进行了实际现场的测试。具有测量范围广、可以实现长期持续监测的特点。具体研究与设计内容如下:（1）通过查阅有关的国内外资料,研究了现有浅层气检测方面的主要技术,并对各种技术进行了特点分析;提出本课题的研究目的和关键技术。（2）阐述了仪器的整体和各部分设计,主要包括对仪器的机械结构部分以及电子电路部分的介绍。机械结构部分包括薄膜材料的选取与保护、沉积物的分离结构、以及甲烷气体采集和检测结构。电子电路部分包括甲烷检测传感器的选取、传感器信号采集节点电路设计、信号汇集节点电路设计。（3）对仪器系统的各部分软件进行了设计,主要包括传感器信号采集节点数据采集和传输软件设计、信号汇集节点软件设计、实时数据和曲线显示的上位机软件设计、手机移动端数据实时查询的软件设计。（4）进行了数据的拟合与模拟实验,主要包括仪器防水抗压实验和模拟沉积物中甲烷检测实验。通过防水抗压实验验证了仪器的防水抗压性,是仪器能够在实际现场使用的重要基础。利用一系列不同标准浓度的甲烷气体,对所选取的传感器进行标定,对所得的传感器输出数据进行了分析和拟合,转化为标准气体浓度输出;利用实验室所设计的桶状装置进行模拟沉积物中甲烷检测实验。（5）实际现场的测试使用和结果的分析。针对实际现场中的浅层气检测数据结果进行详细的分析,对仪器以后自身结构再次优化提供了宝贵的参考。本课题设计的实时监测仪器可以实现一次贯入海底,区域化长期原位在线对浅层气中甲烷浓度进行有效监测,实时的获取测量数据。可以有效的避免和预防海洋建设工程中浅层气所带来的危害,并且可以对探究浅层气在沉积物中的其他方面的研究起到帮助。
胡开保[7]（2019）在《花石崖隧道瓦斯监测与施工关键技术研究》文中进行了进一步梳理在经济社会快速发展的时代背景下,我国高铁、高速公路、城市轨道交通等基础设施建设得以蓬勃发展。我国是一个多山国家,在修建高铁、高速公路的同时不可避免的要修建大量的隧道工程。隧道工程在穿越山川河流、缩短时空距离、提高运输能力和保护环境等方面起到了积极的推动作用,近年来得到了大力支持和发展。但是,山区地质条件的复杂性、施工环境的恶劣性给隧道工程的修建带来了诸多难题,其中,隧道穿越煤系地层、石油天然气赋存地层以及瓦斯赋存地层便是隧道工程施工建设过程中的难点问题之一。本文依托花石崖隧道工程,结合我国瓦斯隧道修建经验,通过对花石崖隧道工程地质情况的调查、漏油漏气段的总结分析以及其他相关资料的综合研究,对隧道瓦斯病害问题进行了较全面的研究分析,形成了瓦斯油气隧道施工关键技术,并开发了一套运营隧道瓦斯监测系统,本文的研究内容和成果如下:（1）研究了瓦斯灾害的类型与特点,并以花石崖隧道为工程背景,基于模糊数学理论的层次分析法,对花石崖隧道瓦斯风险做出了风险评估,并与实际监测结果进行了对比,结果表明层次分析法能够用于隧道瓦斯风险评估;（2）在花石崖隧道施工期间,对隧道瓦斯监测及其关键控制技术进行了研究,主要包括瓦斯隧道施工监测、现场视频监控、人员监控、隧道瓦斯探测、隧道通风油气封堵、供电施工安全、消防安全与钻爆作业等方面研究出了适合本隧道施工的技术;（3）为了保证运营期间隧道的正常通行,针对花石崖隧道工程地质情况,开发建立了一套运营隧道瓦斯自动监测系统,并成功应用于花石崖隧道。
段现星,王晓侃,魏新华[8]（2015）在《基于PIC单片机的智能化瓦斯浓度监测报警仪的研究与设计》文中研究表明为了实时自动监测矿井中瓦斯浓度,保障煤矿安全生产和员工生命安全,设计了一种基于PIC单片机的智能化瓦斯浓度监测报警仪。设备采用LXK-3传感器检测矿井瓦斯浓度,将采集到的数据以电压形式传送给单片机;利用单片机直接驱动方式动态显示瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,及时发出声光报警信号;通过使用n RF2401实现上、下位机间通讯数据的无线传输。
宋林丽,张志杰,刘子健[9]（2015）在《甲烷检测系统的数据处理算法研究》文中研究说明当前煤矿普遍使用催化燃烧型甲烷检测仪,但载体催化元件长时间工作后存在零点漂移、线性变差等问题.本文设计了以单片机为控制核心的催化燃烧型甲烷检测系统,阐述了系统基本组成和工作原理.针对载体催化元件存在的问题,重点开展了数据处理算法研究;采用算术平均和滑动平均组成的复合滤波算法解决载体催化元件输出信号存在的漂移及随机噪声问题;采用分段线性插值法解决载体催化元件的输出非线性问题;给出了基于单片机的数据处理算法实现流程.实测结果表明,本系统的测量误差小于2%,验证了数据处理算法的有效性.
赵田明[10]（2015）在《基于K60和MQ-4传感器的矿用便携式瓦斯检测仪》文中研究表明针对目前常用便携式检测仪体积偏大、无法调用大量历史数据,01%瓦斯浓度检测精度不够等,设计了一种以ARM Cortex-M4为主处理器内核的矿用便携式瓦斯检测仪。仪器以MK60DN512ZVLQ10为处理核心,兼具SD卡存储功能,利用MQ-4气体传感器实现01%瓦斯浓度精确检测,通过无线模块发送检测数据实现与上位机通信,并实现瓦斯浓度接近0.5%报警、达到0.75%强烈报警的功能。实验表明仪器具有高速高精度的特点,当瓦斯浓度在01%期间,检测的浓度误差在0.02%以内。
二、采用单片机技术实现瓦斯浓度监测仪的自动补偿（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、采用单片机技术实现瓦斯浓度监测仪的自动补偿（论文提纲范文）
（1）微型化大气臭氧分析仪关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 大气臭氧浓度检测理论研究 |
| 2.1 大气臭氧检测理论基础 |
| 2.1.1 Beer-Lambert吸收定律 |
| 2.1.2 Beer-Lambert定律的修正 |
| 2.2 基于Beer-Lambert定律的臭氧检测理论研究 |
| 2.2.1 臭氧吸收截面的分析 |
| 2.2.2 臭氧检测理论模型 |
| 2.3 影响臭氧检测精度的因素分析 |
| 2.3.1 其他气体的干扰 |
| 2.3.2 温度与压强的影响 |
| 2.3.3 光电探测器的噪声分析 |
| 2.3.4 噪声抑制方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 微型化分析仪的气室与气路研究 |
| 3.1 微型化气室的分析 |
| 3.1.1 吸收式气室的分类 |
| 3.1.2 微型化臭氧吸收气室结构分析 |
| 3.2 气室的光路设计与仿真 |
| 3.2.1 紫外光源的选定 |
| 3.2.2 基于ZEMAX的气室的光路仿真 |
| 3.3 气室的结构设计与参数对比 |
| 3.3.1 气室的结构设计 |
| 3.3.2 气室的主要参数对比 |
| 3.4 仪器的气路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 核心电路硬件设计 |
| 4.1 电路总体设计 |
| 4.1.1 电路功能分析 |
| 4.1.2 电路工作要求 |
| 4.1.3 电路的总体设计方案 |
| 4.2 核心处理器电路 |
| 4.3 数据采集电路 |
| 4.3.1 光电探测器数据采集电路 |
| 4.3.2 温度数据采集电路 |
| 4.3.3 气压数据采集电路 |
| 4.3.4 流量数据采集电路 |
| 4.3.5 模数转换电路 |
| 4.4 控制电路 |
| 4.4.1 温度控制电路 |
| 4.4.2 24V开关量输出电路 |
| 4.5 通信电路 |
| 4.6 电源电路 |
| 4.6.1 DC-DC电源电路 |
| 4.6.2 LDO电路 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 微型化分析仪的软件设计 |
| 5.1 软件开发工具和主体结构 |
| 5.1.1 HAL库和STM32CubeMX |
| 5.1.2 基于Keil uVision5 开发环境 |
| 5.1.3 软件主体结构 |
| 5.2 STM32 初始化 |
| 5.2.1 时钟配置 |
| 5.2.2 中断配置 |
| 5.3 A/D转换与信号处理程序 |
| 5.3.1 AD9629-20 主程序 |
| 5.3.2 LTC1867 主程序 |
| 5.3.3 信号的去噪算法及实现程序 |
| 5.4 串口通讯驱动程序程序设计 |
| 5.5 外设驱动控制程序 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 微型化分析仪的仿真研究 |
| 6.1 光电二极管前置放大电路的仿真研究 |
| 6.1.1 光电二极管前置放大电路性能分析 |
| 6.1.2 放大电路带宽验证 |
| 6.2 系统软件仿真 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）煤矿井筒卸压槽变形实时监测仪的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 课题主要创新点 |
| 2 监测仪方案选型与设计 |
| 2.1 监测仪设计要求 |
| 2.2 监测仪方案选型 |
| 2.3 监测仪的总体设计方案 |
| 2.4 监测仪的工作原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 监测仪硬件设计 |
| 3.1 硬件电路总体设计 |
| 3.2 LVDT传感器电路设计 |
| 3.3 模数转换模块设计 |
| 3.4 地址编码电路设计 |
| 3.5 参数设置模块设计 |
| 3.6 声光报警模块设计 |
| 3.7 数据存储模块设计 |
| 3.8 通信模块设计 |
| 3.9 电源模块设计 |
| 3.10 硬件抗干扰与可靠性设计 |
| 3.11 本章小结 |
| 4 监测仪软件设计 |
| 4.1 主程序设计 |
| 4.2 按键模块程序设计 |
| 4.3 存储模块程序设计 |
| 4.4 波形发生模块程序设计 |
| 4.5 模数转换模块程序设计 |
| 4.6 传感器非线性校正 |
| 4.7 通信模块程序设计 |
| 4.8 液晶屏显示模块程序设计 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 监测仪功能调试 |
| 5.1 硬件电路调试 |
| 5.2 软件功能调试 |
| 5.3 整机调试与性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（3）非色散红外甲烷传感器自动检定系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 国内外发展及研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4 本文的结构安排 |
| 2 非色散红外甲烷传感器检定系统的原理 |
| 2.1 非色散红外甲烷传感器的工作原理 |
| 2.2 非色散红外甲烷传感器的检定及技术要求 |
| 2.3 检定系统方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 复杂光照条件下甲烷传感器数码识别预处理算法 |
| 3.1 图像预处理方法 |
| 3.2 图像增强算法 |
| 3.3 图像预处理仿真结果对比与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 甲烷传感器数码识别算法研究 |
| 4.1 基于PCA变换和PSO-SVM的传感器数码识别算法 |
| 4.2 基于改进的CNN和 SVM甲烷传感器数码识别算法 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 系统平台搭建及试验 |
| 5.1 硬件选型及电路设计 |
| 5.2 软件设计 |
| 5.3 检定系统试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）MEMS甲烷传感器特性表征系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容和章节安排 |
| 2 系统硬件电路设计 |
| 2.1 硬件系统总体方案设计 |
| 2.2 STM32控制器核心电路设计 |
| 2.3 传感器驱动模块设计 |
| 2.4 A/D数据采集模块设计 |
| 2.5 存储模块设计 |
| 2.6 时钟模块设计 |
| 2.7 电源管理模块设计 |
| 2.8 PCB板设计 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 系统软件设计 |
| 3.1 系统软件方案设计 |
| 3.2 系统主程序设计 |
| 3.3 基于随机森林的数据异常检测 |
| 3.4 上位机设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 系统测试与结果分析 |
| 4.1 实验条件及平台设计 |
| 4.2 系统性能测试与MEMS甲烷传感器特性分析 |
| 4.3 MEMS甲烷传感器的电阻匹配调整方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）煤矿井下钻孔气体检测与回收控制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 1.4 课题主要创新点 |
| 2 系统方案选型与设计 |
| 2.1 系统设计要求 |
| 2.2 系统方案选型 |
| 2.3 系统总体设计方案 |
| 2.4 系统工作原理 |
| 3 系统硬件设计 |
| 3.1 硬件结构设计 |
| 3.2 传感器电路设计 |
| 3.3 电源电路设计 |
| 3.4 A/D转换电路设计 |
| 3.5 报警值及分站地址设定电路设计 |
| 3.6 显示电路设计 |
| 3.7 复位存储电路设计 |
| 3.8 隔离输出电路设计 |
| 3.9 通信电路设计 |
| 4 系统软件设计 |
| 4.1 主程序设计 |
| 4.2 报警值及分站地址设定程序设计 |
| 4.3 信号采集与数据处理程序设计 |
| 4.4 复位存储程序设计 |
| 4.5 数码管显示程序设计 |
| 4.6 通信程序设计 |
| 4.7 上位机软件设计 |
| 5 系统调试 |
| 5.1 硬件调试 |
| 5.2 软件调试 |
| 5.3 系统整体调试 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（6）近海浅层气中甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 浅层气监测的研究现状 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 未来发展趋势 |
| 1.3 本研究目的和意义 |
| 1.4 本研究的主要工作 |
| 1.5 本研究要解决的关键技术问题 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 系统总体设计与方案论证 |
| 2.1 测量原理分析 |
| 2.2 总体方案设计 |
| 2.2.1 方案设计 |
| 2.2.2 膜分离技术 |
| 2.3 重要模块论证与选择 |
| 2.3.1 膜体论证与选择 |
| 2.3.2 各节点处理器论证与选择 |
| 2.3.3 无线通讯方式论证与选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 浅层气采集和检测系统的设计 |
| 3.1 浅层气采集的机械结构设计 |
| 3.2 检测节点的气体探测器选择 |
| 3.3 检测节点的硬件电路设计 |
| 3.3.1 检测节点处理器电路 |
| 3.3.2 检测节点电源电路 |
| 3.3.3 气体探测器信号量读取电路 |
| 3.3.4 真实浓度值传输电路 |
| 3.4 检测节点的软件设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 浅层气监测数据汇聚节点和上位机软件设计 |
| 4.1 监测数据汇集节点总体设计 |
| 4.2 监测数据汇集节点硬件电路设计 |
| 4.3 监测数据汇集节点软件设计 |
| 4.4 实时显示上位机软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统调试与实验结果处理 |
| 5.1 系统调试 |
| 5.2 气体探测器输出结果的标定拟合 |
| 5.2.1 标定拟合方案设计 |
| 5.2.2 标定拟合结果 |
| 5.3 气体探头防水抗压实验 |
| 5.3.1 防水抗压实验装置的设计 |
| 5.3.2 防水抗压实验结果 |
| 5.4 模拟沉积物中甲烷检测实验 |
| 5.4.1 模拟实验具体操作 |
| 5.4.2 模拟实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 实际现场测试和云端数据实时查询设计 |
| 6.1 实际现场的测试 |
| 6.1.1 现场测试背景 |
| 6.1.2 现场测试过程 |
| 6.1.3 现场测试结果 |
| 6.2 云端数据实时查询系统设计 |
| 6.2.1 数据上传到云端 |
| 6.2.2 云端实时查询系统的实现 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 本课题创新之处 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）花石崖隧道瓦斯监测与施工关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 瓦斯隧道监测的国内外研究现状 |
| 1.2.2 瓦斯隧道施工国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 2 花石崖隧道工程地质概况 |
| 2.1 花石崖隧道概况 |
| 2.1.1 工程概况 |
| 2.1.2 工程地质条件 |
| 2.1.3 水文地质条件 |
| 2.1.4 花石崖隧道瓦斯逸出情况 |
| 2.2 隧道工程地质评价 |
| 2.2.1 场地稳定性评价 |
| 2.2.2 洞口稳定性评价 |
| 2.3 瓦斯隧道分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于花石崖隧道瓦斯风险分析 |
| 3.1 瓦斯隧道中灾害类型 |
| 3.1.1 瓦斯窒息 |
| 3.1.2 瓦斯中毒 |
| 3.1.3 瓦斯的燃烧爆炸 |
| 3.1.4 煤与瓦斯突出 |
| 3.1.5 开裂、塌方 |
| 3.2 瓦斯灾害特点 |
| 3.2.1 瓦斯灾害与其它灾害的共性 |
| 3.2.2 瓦斯灾害的特性 |
| 3.3 花石崖隧道瓦斯状况分析 |
| 3.4 花石崖隧道瓦斯风险评价 |
| 3.4.1 瓦斯隧道风险评估的意义 |
| 3.4.2 隧道瓦斯危险性模糊综合评估数学模型 |
| 3.4.3 隧道施工危险性模糊综合评判分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 瓦斯隧道施工监测及关键技术研究 |
| 4.1 瓦斯隧道施工监测 |
| 4.1.1 瓦斯监测体系 |
| 4.1.2 现场视频监控技术 |
| 4.1.3 人员监控技术 |
| 4.2 瓦斯隧道的探测 |
| 4.2.1 瓦斯隧道探测前期准备工作 |
| 4.2.2 超前地质探测与预报方法 |
| 4.2.3 探测方法及频率 |
| 4.3 瓦斯隧道施工关键技术 |
| 4.3.1 瓦斯隧道施工通风技术 |
| 4.3.2 油气封堵技术 |
| 4.3.3 瓦斯隧道供电施工安全技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 运营隧道瓦斯自动监测系统的设计及应用 |
| 5.1 瓦斯监测的依据及超限处理措施 |
| 5.2 瓦斯监测系统组成 |
| 5.3 花石崖隧道瓦斯自动监测及检测方案设计 |
| 5.3.1 瓦斯监测传感器测点分布 |
| 5.3.2 监测系统的安装 |
| 5.4 监测数据的收集与处理 |
| 5.4.1 实时数据模拟图 |
| 5.4.2 实时数据显示 |
| 5.4.3 当前报警记录 |
| 5.4.4 历史数据曲线 |
| 5.4.5 历史数据报表 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于PIC单片机的智能化瓦斯浓度监测报警仪的研究与设计（论文提纲范文）
| 1 系统总体设计方案 |
| 2 系统硬件设计 |
| (1)单片机的选择 |
| (2)电源模块 |
| (3)数据采集和处理模块 |
| 1瓦斯浓度传感器的选择 |
| 2数据信号处理 |
| (4)通信模块 |
| (5)显示模块 |
| (6)报警模块 |
| 3 系统软件设计 |
| 4 结语 |
（9）甲烷检测系统的数据处理算法研究（论文提纲范文）
| 1 系统原理与组成 |
| 2 数据采集与滤波算法 |
| 3 零点补偿及非线性修正算法 |
| 4 实验结果 |
| 5 结论 |
（10）基于K60和MQ-4传感器的矿用便携式瓦斯检测仪（论文提纲范文）
| 1 方案论证 |
| 1.1 瓦斯检测仪关键器件的选择 |
| 1.2 MK60DN512ZVLQ10主控制器 |
| 2 系统的组成 |
| 2.1 瓦斯检测部分设计 |
| 3 主控电路设计 |
| 3.1 主控制器的接口分配 |
| 3.2 系统供电电路设计 |
| 4 软件设计 |
| 4.1 总体系统的软件设计 |
| 4.2 SD卡存储子系统软件设计 |
| 5 实验结果 |
| 6 结束语 |
四、采用单片机技术实现瓦斯浓度监测仪的自动补偿（论文参考文献）
- [1]微型化大气臭氧分析仪关键技术研究[D]. 邢鹤园. 河北工程大学, 2021(08)
- [2]煤矿井筒卸压槽变形实时监测仪的设计[D]. 段秋雨. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]非色散红外甲烷传感器自动检定系统研究[D]. 黄洁. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]MEMS甲烷传感器特性表征系统的设计与实现[D]. 刘正杰. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]煤矿井下钻孔气体检测与回收控制技术[D]. 段双双. 山东科技大学, 2019(05)
- [6]近海浅层气中甲烷浓度原位在线监测方法与仪器研究[D]. 苗成省. 中国计量大学, 2019(02)
- [7]花石崖隧道瓦斯监测与施工关键技术研究[D]. 胡开保. 西安建筑科技大学, 2019(06)
- [8]基于PIC单片机的智能化瓦斯浓度监测报警仪的研究与设计[J]. 段现星,王晓侃,魏新华. 煤矿机械, 2015(12)
- [9]甲烷检测系统的数据处理算法研究[J]. 宋林丽,张志杰,刘子健. 中北大学学报(自然科学版), 2015(02)
- [10]基于K60和MQ-4传感器的矿用便携式瓦斯检测仪[J]. 赵田明. 内蒙古煤炭经济, 2015(02)