煤矿瓦斯监测系统毕业设计论文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言矿井瓦斯是矿山安全的重要指标之一，有效监测矿井瓦斯对于保障矿山生产和员工安全具有重要意义。
传统的有线监测系统受制于安装维护难度大、可扩展性差等局限性，因此基于无线传感器网络的矿井瓦斯监测系统显得尤为重要。
本文将对基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究进行探讨。
二、系统设计（一）系统架构设计本系统采用无线传感器网络架构，包括传感器节点、网关节点以及上位机监控中心。
传感器节点负责实时监测矿井瓦斯浓度，网关节点负责数据的汇聚与传输，上位机监控中心则负责数据的处理与展示。
（二）传感器节点设计传感器节点是系统的核心部分，主要包含瓦斯浓度传感器、微处理器、无线通信模块和电源模块。
瓦斯浓度传感器负责实时监测瓦斯浓度，微处理器负责处理传感器的数据并控制无线通信模块进行数据传输，无线通信模块负责将数据传输至网关节点，电源模块则为整个节点提供电力支持。
（三）网关节点设计网关节点是连接传感器节点和上位机监控中心的桥梁，主要包含无线通信模块、有线通信模块、数据处理模块和存储模块。
网关节点负责接收传感器节点的数据并进行初步处理，然后通过有线通信模块将数据传输至上位机监控中心，同时也可以对数据进行存储以备后查。
（四）上位机监控中心设计上位机监控中心是整个系统的管理中心，主要包含数据处理模块、显示模块、控制模块和存储模块。
数据处理模块负责对接收到的数据进行处理和分析，显示模块负责将处理后的数据显示在屏幕上，控制模块负责发送控制指令以调整传感器节点的工作状态，存储模块则用于存储历史数据以供查询和分析。
三、系统实现与优化（一）硬件实现根据系统设计，完成传感器节点、网关节点及上位机监控中心的硬件制作与组装。
在制作过程中，需注意各模块的兼容性和稳定性，确保系统能够正常运行。
（二）软件实现软件部分主要包括无线通信协议的设计与实现、数据处理算法的编写以及上位机监控中心界面的设计。
《2024年基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言矿井瓦斯是煤炭生产过程中潜在的重要危险源之一，有效的监测和管理对于确保煤矿安全生产具有重要意义。
然而，传统的有线传感器网络在矿井环境下存在着诸多问题，如安装布线困难、维护成本高、系统扩展性差等。
因此，本研究旨在设计并研究一种基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统，以提高煤矿的安全监测水平和系统运行效率。
二、系统设计（一）硬件设计1. 传感器节点：采用无线通信技术的瓦斯传感器节点，用于实时监测矿井内瓦斯的浓度和温度等参数。
传感器节点需具备体积小、低功耗、抗干扰能力强等特点。
2. 网关节点：负责收集传感器节点的数据，并通过无线方式将这些数据传输到主控中心。
网关节点需具有数据中继、数据融合等功能。
3. 主控中心：主控中心是整个系统的核心，负责接收、存储和分析网关节点传输的数据，实现对矿井瓦斯浓度的实时监控和预警。
（二）软件设计1. 通信协议：设计适用于无线传感器网络的通信协议，保证数据传输的实时性和可靠性。
通信协议需考虑数据包格式、通信方式、纠错机制等方面。
2. 数据处理与存储：对收集到的数据进行处理和分析，提取瓦斯浓度等关键参数，并实时存储和展示数据。
此外，系统应具备历史数据存储功能，方便后续分析和决策。
3. 用户界面：设计直观易用的用户界面，方便操作人员实时查看矿井瓦斯浓度、温度等参数，以及接收系统发出的预警信息。
三、系统实现（一）传感器节点的布置与优化根据矿井的实际环境和瓦斯分布情况，合理布置传感器节点，确保监测的全面性和准确性。
同时，通过优化传感器节点的布局和数量，降低系统成本和能耗。
（二）无线通信网络的构建与优化构建稳定的无线通信网络，实现传感器节点与网关节点之间的数据传输。
通过优化网络拓扑结构、信道分配和功率控制等手段，提高网络的稳定性和可靠性。
（三）主控中心的设计与实现主控中心采用高性能的计算机或服务器作为硬件平台，运行专门的监控软件实现数据的接收、存储和分析等功能。
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，矿井安全监测系统逐渐成为保障矿工生命安全、提高生产效率的重要手段。
其中，瓦斯监测作为矿井安全的重要环节，其准确性和实时性对于预防瓦斯事故具有重要意义。
本文旨在设计并研究一种基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统，以提高矿井瓦斯监测的准确性和实时性。
二、系统设计概述本系统设计基于无线传感器网络（WSN）技术，通过在矿井内部署多个无线传感器节点，实现对瓦斯浓度的实时监测和传输。
系统主要由无线传感器节点、网关节点、上位机监控中心等部分组成。
三、系统设计细节1. 无线传感器节点设计无线传感器节点是本系统的核心部分，负责实时监测瓦斯浓度并将其传输至网关节点。
每个节点包括传感器模块、数据处理模块、无线通信模块和电源模块。
传感器模块采用高精度的瓦斯传感器，用于实时监测瓦斯浓度。
数据处理模块负责对传感器数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
无线通信模块采用低功耗的无线通信技术，将数据传输至网关节点。
电源模块为节点提供稳定的电源供应。
2. 网关节点设计网关节点作为无线传感器网络与上位机监控中心的桥梁，负责将无线传感器节点的数据汇聚并传输至上位机监控中心。
网关节点包括无线通信模块、数据处理模块和有线通信模块。
无线通信模块与无线传感器节点进行通信，将数据汇聚至网关节点。
数据处理模块对数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
有线通信模块将数据传输至上位机监控中心。
3. 上位机监控中心设计上位机监控中心是本系统的核心管理部分，负责对无线传感器网络进行配置和管理，并对瓦斯浓度数据进行实时监测和分析。
上位机监控中心包括数据接收模块、数据处理与分析模块、报警模块和用户界面模块。
数据接收模块负责接收网关节点传输的数据。
数据处理与分析模块对数据进行处理和分析，以便发现瓦斯浓度的异常变化。
报警模块在发现瓦斯浓度超过安全阈值时，及时发出报警信息。
用户界面模块提供友好的用户界面，方便用户对系统进行配置和管理。
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言在矿山生产过程中，瓦斯浓度的监测至关重要。
它不仅是矿山安全生产的重要保障，还是预防瓦斯爆炸事故的有效手段。
随着无线传感器网络（WSN）技术的发展，将无线传感器网络应用于矿井瓦斯监测系统已经成为当前研究的热点。
本文将介绍基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究，为矿井安全生产提供有力的技术支持。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现矿井内瓦斯浓度的实时监测、数据传输、预警与控制。
具体包括以下几个方面：1. 实现矿井内瓦斯浓度的实时监测，确保数据准确、可靠。
2. 通过无线传感器网络实现数据的高效传输，降低有线传输的成本与复杂性。
3. 具备瓦斯浓度超标预警功能，及时发现瓦斯浓度异常情况。
4. 实现远程监控与控制，方便管理人员对矿井进行实时监控与管理。
三、系统架构设计本系统采用分层架构设计，主要包括感知层、网络层与应用层。
1. 感知层：通过布置在矿井内的无线传感器节点实时采集瓦斯浓度数据。
传感器节点具备低功耗、高灵敏度等特点，可实现24小时不间断监测。
2. 网络层：通过无线通信技术将传感器节点采集的数据传输至数据中心。
本系统采用基于ZigBee等无线通信技术的无线传感器网络，实现数据的快速、可靠传输。
3. 应用层：对收集到的瓦斯浓度数据进行处理、分析与存储，并实现瓦斯浓度超标预警、远程监控与控制等功能。
四、系统实现技术1. 无线传感器节点设计：采用低功耗、高灵敏度的瓦斯传感器，实现24小时不间断监测。
同时，节点具备自组织、自配置等特点，可自动形成无线传感器网络。
2. 无线通信技术：采用基于ZigBee等无线通信技术的无线传感器网络，实现数据的快速、可靠传输。
同时，为确保数据传输的安全性，采用加密技术对数据进行加密处理。
3. 数据处理与分析：对收集到的瓦斯浓度数据进行处理、分析与存储，采用数据融合、模式识别等技术提高数据的准确性与可靠性。
《2024年基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言随着煤矿开采的深入发展，矿井安全已成为社会关注的焦点。
瓦斯作为矿井中的主要危险源之一，其监测与预警对于预防瓦斯事故具有重要意义。
传统的矿井瓦斯监测系统多采用有线传输方式，但这种方式存在布线复杂、维护困难、易受环境影响等问题。
因此，研究并设计基于无线传感器网络的矿井瓦斯监测系统，对于提高矿井安全水平、减少瓦斯事故具有重要意义。
二、系统设计1. 总体设计本系统采用无线传感器网络技术，通过在矿井内部署多个瓦斯传感器节点，实现对矿井瓦斯浓度的实时监测。
系统主要由无线传感器网络、数据传输与处理中心、人机交互界面等部分组成。
其中，无线传感器网络负责实时采集瓦斯浓度数据，数据传输与处理中心负责数据的处理与存储，人机交互界面则用于显示监测数据及报警信息。
2. 无线传感器网络设计无线传感器网络由多个瓦斯传感器节点组成，每个节点负责监测一定范围内的瓦斯浓度。
节点之间通过无线通信方式相互连接，形成网络。
为了提高系统的可靠性和稳定性，我们采用了多跳通信方式，即每个节点不仅可以采集数据，还可以作为中继节点，将其他节点的数据传输至数据传输与处理中心。
3. 数据传输与处理中心设计数据传输与处理中心是本系统的核心部分，主要负责接收无线传感器网络传输的瓦斯浓度数据，进行数据处理、存储及分析。
中心采用高性能的处理器和存储设备，确保数据的快速处理和长期保存。
此外，中心还具有数据分析和预测功能，为矿井安全管理提供决策支持。
4. 人机交互界面设计人机交互界面采用触摸屏显示方式，可以实时显示矿井瓦斯浓度、温度、湿度等数据。
同时，界面还具有报警功能，当瓦斯浓度超过安全阈值时，界面会发出报警提示，确保矿工及时采取应对措施。
三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括瓦斯传感器节点、无线通信模块、数据处理与存储设备等。
瓦斯传感器节点采用高精度的气体传感器，能够实时监测瓦斯浓度。
无线通信模块采用低功耗、高稳定性的无线通信技术，确保数据的可靠传输。
煤矿瓦斯在线监测与报警系统毕业设计
煤矿瓦斯在线监测与报警系统毕业设计1.1 本课题的研究背景和意义从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可看出，在本世纪中叶以前，煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源，煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的，但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故发生率之首。
在去年又接连发生了多起甲烷爆炸事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化甲烷管理，提高通风、甲烷检测监控水平，已成为中小型煤矿甲烷检测监控的最迫切的任务之一。
煤矿生产安全监控系统，是目前为止实际通风甲烷管理工作中最重要和最有效的自动化手段，已经装备监控系统的煤矿的甲烷事故发生率大为下降，实践证明，煤矿生产安全监控系统对保障煤矿安全生产，提高煤矿生产率，提高煤矿自动化程度以及促进煤矿管理现代化水平，都有着举足轻重的作用。
煤矿生产安全监控系统虽在国已有生产和应用，但还没有一种真正适合于中小型煤矿使用的产品，我国从八十年代初期开始引进煤矿生产安全监控系统，历经了直接引进、消化吸收、仿制配套、自主开发的过程，但迄今为止的产品大多都是面对大型矿井设计的，而且自身尚有一些有待解决的问题，如:造价高，系统最基本的配置过于庞大，运行费用大传感器测量稳定性差，调校频繁，寿命短系统安装、维护复杂，操作不便，人机界面较差系统设备可靠性差必须依赖专业的维护队伍，对人员技术，素质有较高的要求。
国外的监控系统技术理论上讲高于国发展水平，但应用于国煤矿尚有一定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具一定参考价值。
煤矿瓦斯监控系统系统的意义不言而喻。
以省为例，近几年，特别是2006年以来，省煤炭系统在党和各级政府及安全部门的重视下，全省煤矿信息化工作有了新发展，取得了新成绩。
煤矿瓦斯微机监测系统设计毕业设计论文
毕业设计论文煤矿瓦斯微机监测系统设计摘要瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家财产的安全。
不断发生的煤矿瓦斯爆炸事件强烈的提醒我们提高煤矿瓦斯监测的管理质量，为了加强煤矿瓦斯的管理水平，本课题设计了对煤矿瓦斯监测的系统。
本系统下位机以AT89S52单片机为控制核心，系统采用了MJC4/3.0L瓦斯传感器，并通过INA114对电信号进行放大，通过PCF8591将模拟信号转换为数字信号，该A/D转换器采用了I2C总线技术，可以最大限度的利用有限管脚。
滤波之后单片机驱动八位数码管对数据进行显示，并通过RS-485下位机网络将数据上传至上位机。
上位机程序用VB编写，采用MSComm插件启动串口，可以随时开启串口并对任意下位机的数据进行查看，并保存到相应的数据框。
关键词：瓦斯传感器；单片机；监测系统；串口通讯AbstractCoal Mine Gas Monitoring System Based on Single ChipMicrocomputerABSTRACTThe gas is harmful gases in the coal mine production,it seriously threaten to the safety of the lives of miners and state property.The continued occurrence of coal mine gas explosion events remind us improve the quality of management of the coal mine gas monitoring.In order to strengthen the level of coal mine gas management ,this time,I design a coal mine gas monitoring system at this subject.The slave computer’s system use AT89S52 single chip microcomputer as the core controller, and it uses MJC4/3.0L gas sensor which could transform concentration signal to analog electrical signal as it’s major sensor . And PCF8591 that use I2C-bus could transform analog signal to digital signal effectively.Finally the LED could display the concentration value, and the system would upload the value. The software of upper computer programmed by Visual Basic,and it uses MSComm as it’s ActiveX. The software has great functions which include check and save data at any time.Key words: gas sensor; single chip microcomputer;monitoring system; serial communicationABSTRACT目录摘要 (II)ABSTRACT (IIII)第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景、现状及研究意义 (1)1.2瓦斯监测论文主要研究内容及要求 (2)第2章系统总体方案的确定 (4)2.1系统总体结构设计 (4)2.2系统工作原理 (4)第3章瓦斯监测系统硬件电路设计 (6)3.1单片机及时钟、复位模块 (6)3.2瓦斯检测模块 (7)3.3显示模块 (13)3.4通信模块 (15)3.5 蜂鸣器报警模块 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1概述 (19)4.2瓦斯监测主监控程序 (19)4.3数据采集子程序 (19)4.4 A/D转换子程序 (20)4.5滤波子程序 (21)4.6 LED显示子程序 (22)目录4.7蜂鸣器报警子程序 (23)4.8通信程序 (23)第5章系统的仿真 (26)5.1下位机的调试与仿真 (26)5.2上位机的调试与仿真 (29)第6章总结与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A 外文翻译—英文原文部分 (34)附录B外文翻译—中文译文部分 (40)附录C 系统硬件原理图 (45)附录D 下位机主程序流程图 (46)附录E下位机程序代码 (47)附录F上位机程序代码 (53)华东交通大学毕业设计第一章绪论瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家的财产安全。
瓦斯环境监测及报警毕业论文
矿井环境监测及报警装置的设计作者姓名:周军专业班级:2010060505 指导教师:李琳琳张志程摘要瓦斯浓度的监测器在监测煤矿井下安全状况和防范安全隐患方面起着重要作用。
本设计用传感器MQ-2采集甲烷变成电流信号，将电流信号通过LM358进行放大，再传到STC89C52RC单片机进行处理。
瓦斯浓度监测结果通过LCD1602显示出来，当甲烷浓度超过规定的浓度，就进行声光报警，同时自动启动通风装置。
它适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本，提高煤炭开采率，为我国煤炭事业做出贡献。
在实验室环境下完成瓦斯浓度检测报警电路，实现检测报警基本功能，并在超限时启动风机。
关键词：STC89C52RC单片机；MQ-2；声光报警器；LCD1602Design mine environmental monitoring andalarm devicesAbstract:The Monitor of gas concentration monitor the security situation in the coal mine monitoring, it plays an important role in preventing security risks. This system uses the sensor called MQ-2 to capture the concentration changes of methane which can become the current signal,Then, the current signal is amplified by LM358, and spread to STC89C52RC microcontroller for processing. The concentration results of monitoring through the LCD1602 to display, when the concentration of methane exceeds the prescribed concentration ,it leads to Sound and light alarm system, and automatically start the ventilation. It is also suitable for all types of coal mine gas monitoring, which can greatly reduce the occurrence of coal mine accidents,reduce costs and improve the rate of coal mining, it contributse to China's coal industry. The gas concentration detection alarm circuit is finished in a laboratory environment, it achieves a basic functions of detection alarm and starts the fan when overrun.Key words：STC89C52RC microcontroller;MQ-2;sound and light alarm;LCD1602目录第1章前言 (1)1.1 瓦斯监测历史与发展 (1)1.1.1 瓦斯监测特点 (2)1.1.2 研究目的与研究内容 (2)第2章系统设计 (3)2.1 系统整体设计 (3)2.2 主要器件选择 (3)2.2.1 微控制器的选择 (4)2.2.2 运算放大器的选择 (4)2.2.3 瓦斯传感器的选择 (4)第3章系统的硬件电路设计 (6)3.1 传感器电路 (6)3.1.1 MQ-2的结构 (6)3.1.2 MQ-2工作原理 (6)3.2 运算放大电路 (7)3.3 STC89C52RC单片机 (7)3.3.1 STC89C52RC芯片概述 (7)3.3.2 STC89C52RC引脚功能说明 (8)3.4 声光报警电路 (10)3.5 1602型LCD显示器结构与原理 (11)3.5.1 LCD显示器结构 (11)3.5.2 LCD显示器介绍和指令 (11)3.5.3 LCD显示器的接口设计 (12)3.6 时钟电路设计 (13)3.7 自动通风电路设计 (14)第4章监测系统软件编程与系统仿真 (16)4.1 软件设计总述 (16)4.2 开发软件的选择 (16)4.3 软件功能实现 (17)4.4 Proteus和Keil软件介绍及使用 (17)4.4.1 Proteus介绍及使用 (18)4.4.2 Keil软件介绍及使用 (18)4.5 仿真及调试过程 (19)第5章实物制作 (21)5.1 实物器件接线与实物电路 (21)5.1.1 甲烷传感器接线 (21)5.1.2 显示器的接线 (22)5.1.3 单片机的接线 (23)5.1.4 报警电路接线 (24)5.1.5 报警灯接线 (25)5.2 实物制作过程 (26)5.2.1 程序的编写与调试 (26)5.2.2 文件烧录过程 (27)5.2.3 实物的总体连线 (28)5.3 实物演示过程 (28)5.4 报警显示 (29)5.5 实物制作中遇到的问题与解决方案 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A 总体实物图 (35)附录B 总程序 (36)第1章前言1.1 瓦斯监测历史与发展世界上的每个国家，都在使用煤炭或者生活的环境也与煤炭产物有关，因为煤炭的作用十分广泛。
矿井瓦斯防治毕业论文
矿井瓦斯防治毕业论文目录第一章国外煤矿安全生产现状分析 (1)1.1 我国煤矿安全生产现状分析 (1)1.1.1 我国目前煤矿安全生产形势 (1)1.1.2 我国煤矿生产存在的主要问题 (1)1.2 煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施 (3)1.3、国外煤矿安全生产现状分析 (4)1.3.1 美国的煤矿安全生产现状分析 (5)1.3.2澳大利亚的煤矿安全现状分析 (6)第二章瓦斯赋存及流动规律 (8)2.1 瓦斯在煤层中的流动机理 (8)2.2 煤的吸附理论及煤层瓦斯含量 (8)2.2.1 瓦斯赋存状态 (8)2.2.2 煤的吸附性及其影响因素分析 (9)2.3 煤层瓦斯流动理论研究 (10)2.3.1 线性瓦斯流动理论 (10)2.3.2 瓦斯扩散理论 (10)2.3.3 瓦斯渗透—扩散理论 (13)2.3.4 非线性瓦斯流动理论 (14)2.3.5 地物场效应的煤层瓦斯流动理论 (14)2.3.6 多煤层系统瓦斯越流理论 (14)第三章煤矿瓦斯抽放方法以及引起事故危险因素的分析 (16)3.1 瓦斯抽放方法的分析 (16)3.1.1 抽放瓦斯方法分类 (16)3.1.2 开采煤层的瓦斯抽放分析 (16)3.1.3 邻近层的瓦斯抽放分析 (18)3.1.4 采空区的抽放 (19)3.1.5 瓦斯抽放新方法研究 (19)3.2 瓦斯燃烧或爆炸的分析 (23)3.2.1 瓦斯燃烧与爆炸的感应期 (23)3.2.2 瓦斯爆炸的类型 (23)3.3 瓦斯突出分析 (24)3.3.1 国外煤与瓦斯突出情况 (25)3.3.2 国外概况 (25)3.3.4 瓦斯突出的特征 (26)3.3.5 影响突出危险的形成的要素 (26)第四章某矿矿井概况 (27)4.1 某矿地质概况 (27)4.2 建井涌出情况 (30)4.2.1 瓦斯涌出情况 (30)4.2.2 瓦斯突出情况 (31)4.3 矿井通风及瓦斯抽放 (32)4.3.2 矿井瓦斯抽放概况 (32)4.4 7124综采工作面概况 (33)第五章瓦斯抽放设计 (37)5.1 瓦斯抽放的必要性 (37)5.2 抽放方法选择 (37)5.2.1 抽放瓦斯方法选择原则 (37)5.2.2 某矿瓦斯抽放方法的选择 (38)5.3 顶板高位钻孔抽放设计 (38)5.3.1 高位钻孔瓦斯抽放技术原理： (38)5.3.27124工作面高位钻场、钻孔布置 (39)5.4 采空区埋管抽放设计 (41)5.4.1采空区埋管布置 (41)5.4.2 立孔抽放设计 (42)5.5 瓦斯抽放工艺参数 (43)5.5.1 抽放瓦斯管管径计算 (43)5.5.2 瓦斯泵流量确定 (44)5.5.3 移动瓦斯泵流量计算公式 (44)5.5.4 移动抽放管路阻力计算 (45)5.5.5 瓦斯泵选型： (45)5.5.6 瓦斯泵站位置 (45)5.5.7 瓦斯抽放参数监测 (45)5.5.8 瓦斯抽放管路的附设装置 (46)第六章安全措施及建议 (47)6.1 安全管理措施及建议 (47)6.2 钻孔施工安全技术措施 (47)6.3 抽放系统管理措施及要求 (48)6.4 煤与瓦斯突出防治系统 (49)6.5 其他和煤矿安全有关的建议与措施 (50)第七章结论与展望 (52)7.1 全文总结 (52)7.2 建议与展望 (52)致谢 (54)第一章国外煤矿安全生产现状分析1.1 我国煤矿安全生产现状分析在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上。
毕业设计(论文)-煤矿瓦斯监测报警装置设计[管理资料]
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我国是煤炭生产大国，随着煤矿机械化程度的提高，矿井生产能力和生产效率普遍加大，煤炭年产量居世界首位，产煤量占世界总产煤量的20%。
但同时我国也是煤矿安全形势最为严峻的国家之一。
近年来，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等灾害，严重威胁着煤矿的安全生产和数百万名矿工的生命安全，瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。
随着煤矿开采技术手段的不断改进和开采规模的扩大及开采深度的不断延伸，安全隐患越来越多，瓦斯事故特别是中、特大瓦斯事故在煤矿事故中所占的比例也越来越高。
如果不把瓦斯事故控制住，就不能实现煤矿安全生产状况的稳定，也就无法保障煤炭工业的持续健康发展。
所以，对煤矿井下瓦斯气体进行快速准确的监测显得尤为重要，对易燃易爆混合气体监测的研究也成为人们一直关注的问题。
多年来的实践证明，瓦斯浓度的监测监控器在监测煤矿井下安全状况，防范安全隐患方面起着重要作用。
充分发挥其作用，是我国煤矿安全形势好转的关键。
近年来，国有重点煤矿瓦斯爆炸事故减少的原因之一，就是绝大多数煤矿的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安装了瓦斯浓度监测监控器。
当前，随着采矿技术的不断发展，井下作业的安全越来越有保障，但是仍然有许多采矿企业的机械化程度低，对现场采矿的工作人员的生命安全造成潜在的威胁，特别是针对瓦斯气体的监测和报警仍存在隐患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。
瓦斯是在成煤过程中形成并大量储存在煤层之中的气体，是煤矿井下危害最大的气体。
瓦斯是一种无色无味的气体，主要成份是甲烷（CH4），，对人体的危害是超限时能引起人窒息死亡。
在地下采矿时候，井内常常会泄露一定量的CH4、CO和SO2等气体，后一种含量少，切易溶于水，经煤矿开采时的喷水处理后变成酸。
但前两种气体含量多，且几乎不容于水，属于易燃易爆气体。
由于瓦斯气体本身的危险性和对人民生产生活造成的巨大危害，因此对瓦斯气体的监测和报警是一项必要的工作。
瓦斯报警是指利用气体传感器技术，将检测到的瓦斯气体浓度和标准值进行比较，当高过一定浓度值时候进行相应的声光报警，提醒正在作业的人员进行相应的处理，组织人员撤离或对矿井通风排气，避免不安全事故的发生，对现在采矿业的安全起着非常重要的作用。
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，矿井安全问题日益突出，其中瓦斯积聚是导致矿井事故的重要原因之一。
因此，建立一套高效、可靠的矿井瓦斯监测系统对于保障矿工生命安全和矿井生产具有重要意义。
本文将重点介绍基于无线传感器网络的矿井瓦斯监测系统的设计与研究，以期为相关领域的研发与应用提供有益的参考。
二、系统设计目标本系统设计的主要目标包括：1. 实时监测矿井内瓦斯浓度，确保瓦斯浓度在安全范围内；2. 通过无线传感器网络实现数据的实时传输与共享，提高信息传递效率；3. 具备高可靠性、低功耗、易扩展等特点，以适应矿井复杂环境；4. 具备智能分析与预警功能，为矿井安全管理提供有力支持。
三、系统架构设计本系统采用无线传感器网络技术，主要包括传感器节点、网关节点、数据中心等部分。
其中，传感器节点负责实时监测瓦斯浓度，并将数据通过无线方式传输至网关节点；网关节点负责数据的汇聚与转发，将数据传输至数据中心；数据中心负责数据的存储、分析与预警。
四、传感器节点设计传感器节点是本系统的核心部分，主要包括瓦斯浓度传感器、微处理器、无线通信模块等。
其中，瓦斯浓度传感器负责实时监测瓦斯浓度，微处理器负责数据处理与控制，无线通信模块负责数据的传输。
传感器节点采用低功耗设计，以延长其在矿井环境中的使用寿命。
五、无线传感器网络设计无线传感器网络是本系统的数据传输核心，采用星型拓扑结构，通过网关节点实现数据的汇聚与转发。
网络采用跳频通信技术，以提高抗干扰能力；同时，采用数据加密技术，确保数据传输的安全性。
此外，网络具备自组织、自修复等特点，以适应矿井复杂环境。
六、数据中心设计数据中心负责数据的存储、分析与预警。
数据中心采用云计算技术，实现数据的集中存储与处理；同时，具备大数据分析功能，能够对瓦斯浓度数据进行深度分析，为矿井安全管理提供有力支持。
预警功能则根据瓦斯浓度数据及历史数据，预测瓦斯浓度变化趋势，及时发出预警信息，以保障矿工生命安全。
基于无线传输技术的新型煤矿瓦斯监控系统设计
基于无线传输技术的新型煤矿瓦斯监控系统设计摘要：本论文基于无线传输技术，针对煤矿瓦斯监控系统的现有问题进行了研究与设计。
通过对煤矿瓦斯监测的需求分析，确定了系统的功能与性能要求。
采用无线传输技术，设计了一种新型的煤矿瓦斯监控系统，实现了数据的实时传输与监测。
该系统具有高效、稳定、灵活等特点，能够准确地监测煤矿瓦斯的浓度并及时发出报警。
通过实验验证了系统的可行性和有效性。
本研究为煤矿瓦斯监控系统的改进与升级提供了一种新的思路和方法。
关键词：无线传输技术；煤矿瓦斯监控系统；系统改进引言煤矿瓦斯事故是煤矿安全的主要威胁之一，因此研发高效可靠的瓦斯监控系统具有重要意义。
本论文基于无线传输技术，旨在解决现有煤矿瓦斯监控系统存在的问题。
通过对煤矿瓦斯监测需求的分析，确定了系统功能与性能要求，并设计了一种新型的煤矿瓦斯监控系统，实现了数据的实时传输与监测。
该系统具有高效、稳定、灵活等特点，能够准确地监测煤矿瓦斯的浓度并及时发出报警。
通过实验验证了系统的可行性和有效性。
本研究为煤矿瓦斯监控系统的改进与升级提供了一种新的思路和方法。
1.煤矿瓦斯监控系统的现有问题目前，煤矿瓦斯监控系统存在一些问题。
传统有线监控系统布线复杂，安装和维护成本高。
有线传输受限于布线距离和环境条件，无法实现远程监测。
传统系统的数据采集和传输速度慢，无法满足实时监测需求。
传统系统对于异常情况报警反应较慢，无法及时预警，增加了矿工的安全风险。
传统系统缺乏灵活性和可扩展性，无法适应不同矿井的特殊需求。
因此，需要设计一种新型的煤矿瓦斯监控系统，采用无线传输技术，解决上述问题，提高煤矿瓦斯监控系统的效率和安全性。
2.无线传输技术在煤矿瓦斯监控系统中的应用2.1无线传输技术的概述无线传输技术是一种通过无线信号传输数据的技术。
它不依赖于有线连接，可以实现远距离的数据传输和通信。
无线传输技术包括无线电、红外线、蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等多种技术，每种技术都有其特定的应用场景和优势。
煤矿瓦斯监测学士学位论文 精品
煤矿瓦斯监测摘要能源工业是国家经济发展的命脉，近年来，随着石油资源的紧张、石油价格的飚升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。
然而，中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡事故屡见报端。
在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大数。
这其中，固然有很多诱发因素，但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。
论文首先介绍了当代瓦斯报警系统的现状及其发展状况以及气体传感器的原理使用。
在此基础上，详细论述了瓦斯气体报警系统的硬件电路设计与系统软件设计。
本课题采用具有较高性价比的单片机AT89S52构成煤矿气体监测系统的核心部分，根据气体传感器测量的信号，实现对CH4的成分识别和浓度测量；使用按键面板输入外部命令；采用ATMEL公司的Data Flash存储器AT24C02存储设定的参数及大量的测量数据；采用RS--485协议，实现数据远传；通过中继器的再生还原传输到地面就收PC机，由地面通讯软件接收处理。
关键词：传感器：煤矿；数据采集；串口通讯;AbstractEnergy industry is the vitals of our country’s ec onomy development．In recent years，in company with petroleum resources shortage、petroleum prices grow rapidly．The importance and unsubstitutability of coal industry increase everyday．But Chinese coal industry safety in production refuse optimism，as serious casualty repeatedly appeared in the newspaper．Gas explosion occupy the most part of those accident．It is sure that many factors caused that, but each colliery enterprise’s lack of safety monitoring equipment、ladder of management lag are the one of substantial reasons．First of all，the dissertation expounds the development and actuality of CH4 instrumentation．Then introduce the design requirement of the instrumentation，because colliery's underground working environment’s high humidity、has flammable and detonable gasses and smut particularly with other location’s working environment ,so the electric installation must conform blast protection requirement and must have grounding overflowing creepage protector．At third chapter, the dissertation elaborated the CH4 detection instrument’s hardware and software．The whole detection instrument's hardcore is SCM AT89S52，according to the signal detected by the gas sensor to identify the ingredient of the airand the Use eight LED nixie tube to display the gas consistency of CH4．Use keyboard panel to input the external command；Adopt Data Flash AT24C02 produced by ATMEL to store the parameters and substantive data．Use eight LED nixie tube to display the gas consistency．Under the PC controlled mode．adopt RS一485 protocol to realize the data being sent to the serial port communication software．so the worker Can know the environment’s status all the time．Key words：sensor；coal mine；data collection；serial communication煤矿瓦斯监测目录1绪论 (6)1.1煤矿瓦斯报警系统概述 (6)1.2煤矿瓦斯报警系统的国内外发展状况 (8)1.3本次设计的意义 (9)1.4本设计的主要工作内容 (10)2 煤矿瓦斯报警系统器件的选择 (10)2.1 系统设计功能 (10)2.2 设计原理 (11)2.2.1 气体传感器的选择 (11)2.2.2 单片机型号的选择 (13)2.2.3 AT89S52单片机的特点 (13)3 煤矿瓦斯监测系统设计原理 (15)3.1 系统原理框图 (15)3.2 系统硬件设计 (16)3.2.1 系统电源 (16)3.2.2 气体传感器加热及其信号采样 (20)3.2.3 传感器信号监测回路及A/D转换参考电源 (22)3.2.4 模数转换芯片AD7810的原理及应用 (24)3.2.5 MAX7219显示电路 (28)3.2.6 I2C总线接口电路 (33)3.2.8 看门狗硬件电路 (38)3.3系统软件设计 (39)3.3.1 主程序 (40)3.3.2 按键中断程序 (42)3.3.3 定时器A中断程序 (44)3.3.4 串行中断程序 (46)3.3.5 软件的低功耗设计 (47)4通讯的设计 (50)4.1 RS-485串口通讯介绍 (50)4.2 Rs-485通信硬件电路设计 (51)4.3 中继器介绍 (55)5 上位机设计 (56)5.1 虚拟仪器及LabVIEW简介 (56)5.2 系统上位机软件整体设计 (57)5.2.1软件系统的总体功能设计要求 (57)5.2.2软件构成模块 (58)5.2.3用户界面的设计 (58)5.3数据库相关知识介绍 (59)5.4数据存储模块程序的设计 (60)5.5数据查询模块程序的设计 (63)5.6曲线形成模块的设计 (65)6总结与展望 (67)参考文献 (68)致谢 (72)1绪论煤炭作为现代工业发展的基础，大量用于发电冶金等重工业领域，关系到国家工业大局安全，所以保证煤炭生产正常有序具有战略性意义。
基于矿用瓦斯监测报警器的发展状况及原理毕设论文
基于矿用瓦斯监测报警器的发展状况及原理摘要随着我国经济的快速发展，各行各业对煤炭的需求急剧增加，而各种矿难事故的发生，使得煤炭安全生产面临严峻的挑战。
此次设计的主要课题是瓦斯监测报警器，从题目上看此次设计主要分两大部分来解决：一是煤矿瓦斯的监测，二是系统的报警。
文中首先阐述了CH4监测系统的发展及状况，其次着重介绍了我们此次基于甲烷传感器MQ-7和单片机AT89C51的煤矿瓦斯监测报警器。
本设计的硬件电路包括浓度检测，A/D转换，单片机系统，数据显示电路，串口通信及各控制电路；软件设计包括浓度采集，数据转换及处理，动态显示及浓度控制等。
通过软硬件的设计可实现对瓦斯浓度的监测并且当其浓度超过预警值时可进行声光报警。
可有效防止和避免瓦斯燃烧或爆炸的恶性事故发生，对避免人员伤亡财产损失有着积极的作用。
该装置具有经济实用、数据直观准确、适应性强等特点，可大量应用于煤矿井下作业现场。
关键字：瓦斯报警系统；单片机；传感器Based on the development and principle of the mine gas monitoring alarm systemAbstractsWith the rapid development of economy in our country, all walks of life demand for coal has increased dramatically, and all kinds of coal mine accidents, make the coal safety in production faces severe challenges. This design is the main topics of the gas monitoring alarm, look from the topic the design main points of two parts to solve: one is the coal mine gas monitoring, second is the alarm system. CH4 is firstly expounded the development and status of monitoring system, then introduces the MQ - 7 we based on the methane sensor and single chip microcomputer AT89C51 coal mine gas monitoring alarm system.This design of hardware circuit including concentration detection, A/D conversion, single-chip microcomputer system, the data display circuit, serial communication and the control circuit; Software design includes concentration collection, data transformation and processing, dynamic display and control of concentration. Through the design of software and hardware can be realized for gas concentration monitoring and when its concentration exceeds early-warning values can be carried out sound and light alarm. Which can effectively prevent and avoid the malignant gas burning and explosion accident, has a positive effect on avoid casualties, property losses.The device is economical and practical, intuitive accurate data, strong adaptability and other characteristics, can be widely used in the coal mine work safety.Key words: Gas alarm system；MCU；The sensor目录摘要 ------------------------------------------------------ I Abstract --------------------------------------------------------------------------------------------------- II第1章绪论 --------------------------------------------- 11.1课题研究背景及意义---------------------------------- 1 1.2国内外研究现状及发展方向---------------------------- 1 1.3课题的主要研究内容与要求---------------------------- 4 1.4系统简介-------------------------------------------- 4第2章瓦斯报警系统的方案设计---------------------------------- 52.1瓦斯爆炸的原因及因素------------------------------------------------- 5 2.2瓦斯爆炸的监控手段---------------------------------------------------- 6 2.3矿用瓦斯检测系统的技术指标及实现功能 ------------------------ 72.3.1煤矿气体检测技术系统概述 -------------------------------------- 72.3.2系统的设计原则 ----------------------------------------------------- 72.3.3 技术指标要求 ------------------------------------------------------- 82.3.4 系统实现的功能 --------------------------------------------------- 10 2.4系统设计方案------------------------------------------------------------ 10第3章瓦斯报警系统的硬件选择--------------------------- 113.1MQ-7烟雾传感器 ------------------------------------------------------- 113.1.1甲烷浓度检测仪器按其工作原理------------------------------- 113.1.2 MQ-5 可燃气体检测用特点 ------------------------------------- 14 3.2AT89C52芯片 ------------------------------------------------------------ 153.2.1 芯片的介绍 --------------------------------------------------------- 153.2.2 主要功能介绍 ------------------------------------------------------ 16 3.3AD转换芯片选择 ------------------------------------------------------- 193.3.1 ADC0809的主要特性 --------------------------------------------- 203.3.2 ADC0809引脚图 --------------------------------------------------- 21 3.4LCD液晶显示电路 ----------------------------------------------------- 233.4.1 LCD显示电路 ------------------------------------------------------ 233.4.2 LCD管脚介绍 ------------------------------------------------------ 24 3.5电源模块的设计--------------------------------------------------------- 25 3.6声光报警电路------------------------------------------------------------ 253.6.1 蜂鸣器报警 --------------------------------------------------------- 253.6.2 灯光报警电路 ------------------------------------------------------ 26 3.7SPI总线 ------------------------------------------------------------------- 273.7.1 SPI总线特点 -------------------------------------------------------- 273.7.2 SPI电路 -------------------------------------------------------------- 27 第4章硬件系统单元模块调试 ----------------------------------- 284.1调试结构图及系统流程图--------------------------------------------- 28 4.2本设计试验条件--------------------------------------------------------- 30 4.3硬件调试 ------------------------------------------------------------------ 304.3.1 电源电路模块的检测与调试 ------------------------------------ 304.3.2 甲烷检测仪CPU的调试 ----------------------------------------- 304.3.3 A/D转换、显示电路的调试 ------------------------------------- 314.3.4 声光报警电路的检测与调试 ------------------------------------ 31 结论------------------------------------------------------------- 32致谢------------------------------------------------------------- 33参考文献---------------------------------------------------------- 34ContentsCHAPTERI INTRODUCTION (1)1.1R ESEARCH BACKGROUND AND SIGNIFICANCE (1)1.2D OMESTIC AND FOREIGN RESEARCH PRESENT SITUATION AND DEVELOPMENT DIRECTION (1)1.3S UBJECT OF THE MAIN RESEARCH CONTENTS AND REQUIREMENTS (4)1.4S YSTEM INTRODUCTION (4)CHAPTERII THE SCHEME DESIGN OF GAS ALARM SYSTEM (5)2.1R EASON OF GAS EXPLOSION AND FACTORS (5)2.2T HE MONITORING OF THE FIRE DAMP EXPLOSION (6)2.3M INE GAS DETECTION SYSTEM SPECIFICATIONS AND FUNCTIONALITY (7)2.3.1 Coal mine gas detection technology system overview (7)2.3.2 Design principle of the system (7)2.3.3 Technical index requirements (8)2.3.4 System implementation of the function (10)2.4S YSTEM DESIGN SCHEME (10)CHAPTERIII GAS ALARM SYSTEM HARDWARE CHOICE (11)3.1MQ-7S MOKE SENSOR (11)3.1.1Methane concentration detection instrument according to its working principle (11)3.1.2 MQ-5 Combustible gas detection with characteristics (14)3.2AT89C52C HIP (15)3.2.1 Chip introduction (15)3.2.2 The main function introduction (16)3.3T HE AD CONVERSION CHIP SELECT (19)3.3.1 ADC0809 Main features (20)3.3.2 ADC0809 Pin figure (21)3.4LCD LIQUID CRYSTAL DISPLAY CIRCUIT (23)3.4.1 The LCD display circuit (23)3.4.2 LCD pin introduction (24)3.5P OWER SUPPLY MODULE DESIGN (25)3.6S OUND AND LIGHT ALARM CIRCUIT (25)3.6.1 The buzzer alarm (25)3.6.2 The light alarm circuit (26)3.7SPI BUS (27)3.7.1 SPI bus characteristics (27)3.7.2 SPI circuit (27)CHAPTERIV DEBUGGING OF HARDWARE SYSTEM UNIT MODULE (28)4.1D EBUG THE STRUCTURE DIAGRAM AND SYSTEM FLOWCHART (28)4.2T HIS DESIGN TEST CONDITIONS (30)4.3H ARDWARE DEBUGGING (30)4.3.1 Testing and commissioning of the power supply circuit module (30)4.3.2 Methane detector CPU debugging (30)4.3.3 A/D conversion and display circuit debugging (31)4.3.4 Sound and light alarm circuit testing and debugging (31)CONCLUSION (32)THANK (33)APPENDIX ................................................................... 错误！未定义书签。
基于无线传感器网络煤矿瓦斯监测系统设计论文
基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计摘要: 为了满足煤矿瓦斯监测的需要, 开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。
该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯, 提高了测量精度; 采用无线传感器网络, 避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。
关键词: 煤矿；瓦斯监控；数字瓦斯传感器；无线传感器网络；avr 单片机abstract:in order to meet the need of coal mine gas monitoring, development of a wireless sensor network based on the intelligent gas monitoring system. the system uses digital gas sensor for real-time detection of the gas, improves the measurement accuracy; the use of wireless sensor network, to avoid other wireless communication technologies of high power consumption.key words: coal mine gas monitoring digital gas sensor wireless sensor networkavr single chip microcomputer 中图分类号：td76 文献标识码：a文章编号：1 系统硬件设计该系统主要由流量传感器节点和汇聚节点 2 个部分组成，流量传感器节点负责传感器的数据采集以及将采集到的数据发送给汇聚节点，汇聚节点负责控制子节点的数据采集和发送，并且负责将各个子节点的采集数据发送给嵌入式计算机。
系统硬件原理如图 1所示。
1.1 微处理器模块系统采用 at mega128l 单片机作为节点的微处理器。
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图2-2单片机最小系统电路
Fig.2-2SCM minimum system circuit
单片机最小系统复位电路的极性电容CR的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10uF-30uF，单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
单片机常用最小系统晶振12MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。本设计采用11.0592MHz。
瓦斯报警对现在采矿业的安全起着非常重要的作用。现有的监测设备，都是采用数字显示或灯光显示的方式来提供测试数据的，这在环境狭窄、能见度差的井下工作面很不方便。采用直接的语音播报方式，可以主动向现场人员提供各种信息，遇到危险情况还能作为紧急广播使用。这对于提高安全意识、避免重大伤亡事故具有重要意义。由于我的水平有限，所以本设计仍然选择声光报警方式。本设计能够监控矿井的瓦斯气体的浓度，显示测量结果，并对当前的环境状态做出判断，发出报警信息。
2
2.1
基于单片机的总体设计方案。
图2-1方案总体框图
Fig.2-1 The overall block diagram program
方案总体框图如图2-1所示。本系统是以单片机为核心,系统具有信号的监控处理和报警显示。本设计的硬件电路模块包括浓度检测、A/D转换、单片机最小系统、数据显示电路、串口通信。
1.3
这次毕业设计的主要内容与要求是：设计一个煤矿瓦斯监测系统装置，在气体浓度一定的范围内进行安全检测，并能在矿内瓦斯浓度达到报警上限时进行声光报警，通知矿内工作人员及时撤离减少人员伤亡和财产损失。这个基于单片机的煤矿瓦斯监测系统要实现以下的功能：瓦斯浓度测试，超过设定的门限值后自动报警。本设计是以单片机为主机，通过显示器显示矿内瓦斯浓度值并能通过上位机实现与PC机之间的信息通信，及时准确地显示井下瓦斯浓度的实际情况，并在浓度超过报警上限时进行声光报警。
催化瓦斯传感器系统由两台DRS—4型计算机控制，共有12Байду номын сангаас个测头。当前国际催化瓦斯传感器的主要是向小型化、高稳定、长寿命方向发展。在这些要求中，努力提高元件的稳定性、延长元件使用寿命是中心课题。由于通过采用筛选催化剂配方和改进工艺的方法来提髙元件稳定性和延长元件使用寿命已经收获不大，所以必须在研究工作中进一步探索元件催化剂及载体的变化规律，找出提高元件的稳定性和延长元件的使用寿命的方法。为此需要深入研究催化剂的价态、颗粒大小、表面状态以及载体的晶型变化的规律，而这种深入的研究采用以前的检验手段已经不行了，必须采用更先进的技术，进入催化剂的微观世界，探索其变化规律。目前与此有关的现代分析技术主要有光电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射、电子顺磁共振等。虽然世界各国在此方面的研究都有了些许初步的成果，但是关于催化剂和载体变化规律的研究报告或文章很少见发表。
由于传感器是获取信息的工具，是信息技术（包括传感与控制技术、通讯技术和计算机技术）三大支柱之一，位于信息系统的最前端，其特性的好坏、输出信息的可靠性对整个系统质虽至关重要。因此目前世界各国一直把发展智能化传感器作为研究课题，投入大量人力物力进行开发研究。智能传感系统与传统传感器相比，具有高精度、高可靠性、高性能价格比、多功能化等优点，它代表了传感器的发展方向，是传感器克服自身落后向前发展的必然趋势。
煤矿瓦斯监测系统
1
1.1
从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可以看出，在本世纪中叶以前煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源。煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的。但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是居重大事故发生率之首。今年又接连发生了多起甲烷爆炸事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化甲烷管理，提高甲烷检测监控水平，已成为中小型煤矿最迫切的任务之一。随着采矿技术的不断发展，井下作业的安全越来越有保障，但是仍然有许多采矿企业的机械化程度低，现场采矿的工作人员的生命安全存在潜在的威胁，特别是在瓦斯的检测和报警仍旧存在隐患的情况下，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。据统计，全国共有大小煤矿60000多个，从业矿工800多万。根据煤矿三班作业的实际情况，目前至少需要300万个瓦斯报警器，可见其市场非常广阔。
国外的监控系统技术水平理论上讲高于国内发展水平，但应用于国内煤矿尚有一定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国内煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具一定参考价值。80年代初，世界各产煤国检测装置的缺点是：1）测量范围小2）易受高浓度瓦斯和硫化物的影响，存在零点漂移和灵敏度漂移问题，存在检测不准确及井下校准困难等弊端。
1.2
最早监测瓦斯浓度的装置是安全灯，安全灯的构造简单，性能稳定，使用寿命长，一百多年来一直被沿用下来，至今仍在许多国家使用。从1675年英国北威尔士欣煤矿发生的第一次瓦斯爆炸矿难起，世界各国开始更进一步关注对瓦斯检测报警的相关安全研究。一直以来，光干涉瓦斯监测器在我国以及日本使用比较广泛，自20世纪30年代以来，已经连续使用了数十年，至今仍在多数些矿井的瓦斯检测中使用。目前，在瓦斯检测仪中占主导地位的是催化瓦斯检测仪，据最早文献记载，1943年以前美国已制成VCC瓦斯测量仪，日本在铂丝元件上加上涂有催化剂的载体小珠，制成最早的载体催化元件，并利用这种原件制成了北辰型瓦斯指示器。1958年法国Cherchar研究所已研制成功利用AI2O3为载体，钯Pd、钍Th为催化剂的载体催化元件，获得了较好的催化性能。1961年英国矿山安全研究所采用新的工艺，改进了载体催化元件的性能。从此，催化瓦斯传感器进入了其发展过程中的全盛时期。1961年以后，英、美、法、日、德、前苏联等国家又对其进行改进研究，并把它作为瓦斯检测的主要工作方向。我国对于催化型瓦斯传感器的研究工作起步稍晚。