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辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 毕业设计（论文）开题报告 论文题目：基于单片机的氧气浓度检测控制系统设计 姓 名： 梁 振 元 专业班级： 测控技术与仪器（仪表）0803 班 学 号： 0 8 0 3 0 2 0 3 0 1 指导教师： 赵 宇 2012 年 3 月 5 日 1．题目的背景 在我国，煤炭绝大多数是井下开采，国家重点煤矿也基本属于瓦斯矿井。煤矿安全规程第一百条规定，采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于百分之二十气中含有氮气，二氧化碳和氧气三种主要成分，氧气占21%，人们一直在这种条件下呼吸氧气。实际适当提高一些氧气含量人们机体的感觉会更好。40%-80%，然后加入少量二氧化碳气体，可以使机体感到非常舒适, 由于井下空气中的含氧气量不易控制，所以设想研制出一种由单片机控制的氧气浓度检测系统。 2．题目研究现状概述 去年又接连发生了多起矿井安全事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化管理，提高通风、氧气及甲烷浓度检测监控水平，已成为中小型煤矿检测监控的最迫切的任务之一。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内已有生产和应用，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。 在目前检测氧浓度的方法中，有很多的方法都可以检测到氧气浓度，比如电化学、顺磁氧、氧化锆方法及超声波流量浓度检测法。但用于制氧机行业的主要有氧化锆和超声波法。?? 目前市面上流行的AT-B-O2便携式氧气检测报警仪，可在工业环境中连续检测氧气浓度。采用进口电化学传感器，先进稳定的电路设计，整机性能居国内领先水平。高音量蜂鸣器报警，可以使用户在各种恶劣环境中及时有效地得到仪器报警信号。 Honeywell Impulse XP的性能更加完善。它装有高级传感器，可以测量更多种类的毒气体。小巧精致的外观适合更多数用户的需要。紧凑的外形设计易于维护是此款机型的最本质特点。报警时XP发出响亮的声音和超亮的灯光警报。标准配置还具有振动报警功能，以便在嘈杂的环境使用时引起使用者的注意。Honeywell Impulse XP性能稳定可靠，读数准确，抗电池干扰。另外它还有持续显示气体浓度值.显示15分钟和8小时平均值.两级报警和峰值锁定的功能。由于使用了温度校正和抗中毒传感器。XP确定保反复测量时具有高精确度。运行成本低廉。内置的衰减补偿电池将两次校正间的时间延长至12个月，常用的传感器寿命大于两年，电池寿命三年，操作费用减至最低。电池和传感器更换容易。 PortaSensII便携式气体检测仪能在现场检测环境空气中的有毒有害气体，可用于环境应急监测、职业卫生场所有毒有害气体检测、石化企业安全检测以及储运、泄露检测等。该仪器最出色的特点是它能通过更换相应传感器模块检测多种类型的气体，即不需为每 种类型的气体分别购买单独的主机，一台检测仪与不同的传感器结合使用，就能检测超过30种不同的气体，传感器可以即插即用，不需再次校准。检测量程可在最大量程和最小量程范围之间任意可调，可以根据检测的需要自由设置量程。通过一个 RS-232 接口和专用接口电缆及专用软件，仪器可对电脑进行上传和下载数据。 此外还有固定式氧气检测探头数字显示型氧气检测探头法国奥德姆氧气检测探头主要内容 在系统设计中，应充分应用近年来发展起来的各种新技术、新器件、新方法，在保证各项性能指标能够满足系统各方面要求的前提下，力求简化结构，降低成本，提高可靠性和稳定性。 作为一种完整的氧气浓度监控系统，它至少应具备以下设备和功能: 1.气体传感器:能感知环境中氧气浓度的一种敏感元件，它能将与气体种类和浓度有关的信息转换成电信号。 监测要素的采集，转换 转换后电信号的处理，加工 2.显示单元：根据测量信号，由单片机将待显示数据按相应方式进行数据传输给显示处理模块显示与仪表。 3.声光报警单元：当检测气体浓度超出设定报警值时，发出声光报警。 4.通讯单元：将采集数据通过通讯方式进行数据通讯。 5.数据采集分析软