最新安全监测监控课程设计

安全监测监控课程设

计

安全监测监控

课

程

设

计

学院：能源学院

专业：安全工程

姓名：张德军

学号： 0703070136

日期：2011年1月3日

对煤自然发火平台监测监控系统的

设计

一、工程设计

1、需求设计

1.1需求分析

该实验室主要承担煤自然特性的实验研究。主要测试煤自然发火期的放热强度、耗氧速度、临界温度及指标气体等特性参数。实验台煤样容量

1.5 吨，模拟煤自燃环境，自然供风，自持氧化升温，自动测量温度等参

数，实验数据计算机处理，是我国迄今装煤量最大的煤自然发火专业实验台。

1.2功能需求

1)试验台容量1.5t。

2)用于测试煤的自然发火期放热强度、耗氧速度、临界温度及指标气

体等特性参数。

3)需要将数据处理转化为三维图像，并在计算机屏幕上显示。

4)可以按需求打印。

5)用户可以获取图像中任意一点的信息。

6)用户可以通过计算机控制实验进程，如环境温度高低，风速，氧含

量等。

7)在实验中与意外情况，可以紧急停止试验。

8)具备安全性和可靠性。

1.3界面需求

1)试验台通过计算机控制。

2)界面需要显示实验时间、试验台等温三维立体图像，实验台最高、

最低温度，通风风速，进回风流中氧、二氧化碳、一氧化碳浓度，

煤的重量等信息。

3)可以用鼠标指针点击查看各点温度。

1.4性能需求

1)操作安全，性能可靠。

2)数据测量准确。

3)操作方便快捷。

4)反应灵敏。

2、环境分析

2.1需求方实际环境

2.1.1地理位置

本实验室位于在西安市雁塔中路58号西安科技大学校园内，旁有办公楼，宿舍楼，东临雁塔路，为闹市区。

2.1.2实验室环境

实验室为普通建设楼房，没有特别的防护措施和设施。

2.2供应方客观条件

供应方感应器种类齐全，资金充裕，技术成熟，但限于国内计算机软件水平总体不高，实现三维立体成像有较大困难，建议改为二维成像。从经济效益因素考虑，设置热感应器的数量为九个。

3、系统设计

3.1系统框图

3.1.1系统结构图

3.1.2信息流程图

3.2系统设计说明

本系统有主平台、计算机系统、安全控制系统组成，其具体功能如下。

3.2.1主平台

由燃烧炉、传感系统及附件组成。其中包含一个承载能力1.5t的燃烧炉及其进风装置，9个热传感器，进、回风各一套气体监测装置

（能够检验氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷等气体）组

成。其功能是燃烧实验用煤并感知其温度，控制进回风量并检测各种

气体浓度，最后传至计算机系统及安全控制系统。

3.2.2计算机系统

主要由计算机及辅助软件系统构成，主要负责将传感系统上传的数据信息进行处理，然后转换成像。

3.2.3安全控制系统

即紧急停车系统。其功能是监测传感器传回的数据，当温度过高或其

他有可能产生危险的事件发生时，即紧急停车。

4、实施要案

4.1安装条件

4.1.1室内环境要求

1)温度范围﹣10 ℃---40 ℃

2)湿度 20%---75%

3)干净和无尘

4)必须远离强磁场操作，避免阳光直射和震动操作平台。

4.1.2供电要求

稳定的380V工业用电

4.1.3其他要求

安装人员、器材均由供应方提供，需求方配合工作。

4.2实施步骤

1)预制燃烧炉、送风装置、各类传感器、计算机平台及软件系统，

分组完成。

2)安装队负责安装。安装工作具体步骤如下：

a.安装燃烧炉

b.安装送风装置

c.安装传感器

d.安装紧急停车装置

e.将传感器以计算机系统相连

3)调试工作，将实验平台调试至工作状态。

4)验收。要求技术人员、双方负责人在场。

4.3验收标准

实验平台能够在规定的条件下正常工作，在实际环境与客观条件基础上最大限度满足需求方要求，符合当初双方共同制定的功能标准。

二、数据处理

1.纵剖面数据

1）.要求按照每0.02m为单位进行插值，插值结果表

续表1：

续表2：

续表3：

续表4：

续表5：

续表6：

续表7：

续表8：

续表9：

续表10：

2）.分别按照以整数和0.5为阀值分别绘制平面图

（此部分没有写现在还不会）

2.实验连续数据

27.7，29.1，31.2，32.6，33.4，34.3，35.4，36.1，39.8，41.3

45.9，49.3，53.2，54.9，55.9，56.7，57.7，58.8，60.2，61.1

62.6，63.7，65.4，66.8，68.9，70.3，72.5，74.4，76.8，79.7

83.5，86.3，88.4，93.9，99.8，106.5，120.4，127.5，134.7，141.8

149.1，155.2，160.6，170.8，177.7

1）.绘制以上数据的曲线（以上数据为每一小时采集一次的数据）

2.以每3个数据为一组，计算每组数据的X i =（算术平均值+标准偏差），并绘制数据X i的曲线（注意坐标的间距）

时间算术平均值+标准偏差（X i）V i A i

2 31.09496 3.18886 1.99164

5 34.28382 5.1805 4.87015

8 39.4643210.05065-3.53391

11 49.51497 6.51674-3.76472

14 56.03171 2.752020.97669

17 58.78373 3.728710.61127

20 62.51244 4.33998 1.18902

23 66.85242 5.529 1.71017

26 72.381427.23917 1.66523

29 79.620598.90448.94151

32 88.5249917.8459110.46659

35 106.370928.3125-7.587

38 134.683420.7255 2.1685

41 155.408922.894

44 178.3029