一、煤矿井下粉尘信号光电检测电路的研究（论文文献综述）
夏中金[1]（2021）在《基于可见光通信的煤矿井下环境参数监测研究》文中认为煤矿井下的安全问题一直以来是人们关注的焦点,然而现有的煤矿井下环境监测系统依赖传统的通信方式容易受电磁干扰,保密性弱。近年来快速发展的可见光通信技术利用照明LED高频闪烁进行信息传输,不易受电磁干扰,保密性强,可使煤矿井下的LED在实现照明的同时具备通信功能。鉴于此,本文主要对可见光通信在煤矿井下环境监测系统中的应用进行研究。本文针对煤矿井下复杂的通信环境,提出将可见光通信应用于煤矿井下环境监测系统中以拓展煤矿井下环境监测的手段,并且完成了基于可见光通信的煤矿井下环境监测系统的设计。首先在介绍可见光通信原理基础之上对煤矿井下可见光通信系统的整体框架和实现方案进行了研究和探索,重点研究了硬件电路的设计,主要包括发射端的传感器检测电路、LED驱动电路以及接收端的光电接收电路,为了达到煤矿井下环境监测指标,对传感器的型号进行严格的筛选,并详细阐述了各传感器相应的检测电路设计原理,为了降低LED熄灭时结电容上的载流子对LED调制速率的影响,设计出一种具有载流子清除电路的LED驱动电路,针对煤矿井下通信环境所产生的光衰减导致接收端检测到光信号的光强较弱问题,选用雪崩二极管并设计具有检测微弱光信号功能的接收电路。之后通过添加同步头脉冲的方式对PPM调制进行改进,在提高PPM调制带宽利用率的同时降低解调时对于时钟同步的严苛性,利用FPGA完成了整个系统的软件设计,包括上行链路和下行链路中的接口模块、调制解调模块、CRC模块、CRC校验模块以及串口模块的设计,并对设计的各个模块进行功能仿真,仿真结果表明,所设计的各个模块功能正常。最后对整个系统进行硬件电路测试和数据通信测试,测试结果表明,硬件电路功能正常,通过载流子清除电路可以有效降低LED熄灭时结电容上载流子对LED调制速率的影响,在接收端波形不失真条件下可将LED调制速率提升到3M,系统软件运行正常,整个系统可实现环境监测功能,通信距离可达到75cm,数据传输速率可达到3Mbps。图[79]表[9]参[71]
陈成锋[2]（2021）在《光干涉式甲烷测定器的零级条纹自动定位及性能研究》文中提出为克服传统光干涉式甲烷测定器存在测量结果受主观影响大、人为引入的测量误差大等缺点,本论文分析了白光干涉条纹图样特征,选用光电转化器件CCD替代原目镜标尺结构来改进测定器,采用峰值提取和高斯拟合来自动定位零级条纹,利用水柱压力计标校测定器以获得测量甲烷浓度的线性关系式,搭建测试平台以及选择四种浓度甲烷标气,对测定器的测量精度和测量稳定性进行性能测试,并研究温度因素和非甲烷气体因素对测定器测量结果的影响。对不同甲烷浓度情况时形成的干涉条纹中的零级条纹进行精确定位,根据不同浓度情况时的零级条纹位置计算出条纹位移量,线性拟合了位移量与浓度值的关系式,即可利用线性关系式通过未知甲烷浓度引起的位移量来计算出浓度值。性能测试结果表明,对比MT 28-2005技术标准,改进后的测定器的测量误差皆优于标准要求。利用高低温试验箱进行测定器温度漂移实验,根据零点温度漂移情况采用线性补偿与二次项补偿,结果表明二次项补偿效果更好。理论计算了二氧化碳等煤矿井下常见的非甲烷气体的测定器测量值,通过标气浓度实验证明理论计算值和实验测量值基本接近,可利用理论计算公式来判断非甲烷气体的存在量对光干涉式甲烷测定器测量精度的影响。
谭恒[3]（2021）在《基于双视图像的带式输送机异常状态检测》文中认为我国是煤炭开采与消费大国,煤炭企业的安全生产支撑着国民经济的稳定发展。带式输送机作为煤矿生产中的关键运输设备,经常处在高负荷运转状态下,加之矿井生产环境复杂恶劣,输送带在遇到异物摩擦、金属工具阻塞、托辊结构发生变化等因素下,容易发生输送带纵向撕裂和跑偏故障。输送带纵向撕裂会引起输送带局部温度过高,增加引发火灾的几率。输送带跑偏会造成输送机堆煤现象,进一步引起运输巷道封堵、输送带摩擦断裂、矿井火灾等事故。因此需要研究设计一套可以检测煤矿带式输送机异常状态的检测系统,保障带式输送机在生产作业时平稳安全运行。系统采用两个工业相机组成双目视觉成像系统,在辅助光源的作用下采集输送带图像,通过对两个相机拍摄的图像进行图像拼接来获得具有完整输送带视角的图像数据。由于煤矿下光照不足以及粉尘过多,导致采集的输送带图像质量较差,本文设计了图像预处理方案,对在煤矿井下采集到的图像进行噪声滤除、灰度增强、提高对比度等措施,同时对相关算法进行改进与性能提升,使采集到的输送带图像可以满足后续故障检测要求。针对输送带故障识别判定,分别设计了输送带纵向撕裂和输送带跑偏故障的检测方案。通过对输送带发生撕裂时图像中的几何特征进行分析,设计检测方案,优化相关算法,实现对几何特征的提取识别,达到检测的目的;通过提取输送带边缘直线并获取边缘直线的位置信息,计算输送带边缘的斜率以及与输送机支架的相对位置,实现对输送带跑偏故障的检测。同时,对Canny算法提出改进方法,经实验证明,改进后的算法可以极大地提升边缘检测效果。在检测系统的软件实现方面,搭建基于VS2015和Open CV3.4.0的软件开发环境,根据API函数接口实现计算机对可编程相机进行捕捉和调用;其次采用C++编程语言编写图像处理算法和故障识别算法程序,对输送带图像中的故障特征进行识别判定;最后结合MFC应用程序框架,编写上位机远程监控界面,同时结合MFC ODBC数据库功能实现对故障数据的保存和管理,以便于后于进行故障成因分析,可以更好地预防输送带故障。最后,在搭建模拟实验平台,实现整个检测系统的基础上,对各个子系统功能开展实验测试与性能分析,结果表明系统可以准确地检测出输送带撕裂状态下的图像角点与直线特征,实现对输送带纵向撕裂的检测;对改进后边缘检测算法进行性能分析,实验结果表明,经算法处理后的图像C/A值和C/B值较原算法有了很大的改进,可以准确检测出输送带边缘位置信息,实现对跑偏故障的准确识别。整个检测系统的算法运行时间在25ms-30ms之间,可以满足系统的实时性要求。本课题的研究可以提高煤矿带式输送机的运行平稳性,对输送带故障监控和保障煤矿生产效率具有重要意义。
孔令宇[4]（2021）在《可调谐半导体激光光谱分析中的光学干涉及抑制技术》文中研究指明我国是一个能源大国,能源的开采与使用为人们的生活创造了很多便利,可是在能源开采中尤其是煤炭开采中会有煤层气或者瓦斯气体泄漏,达到一定浓度会发生瓦斯爆炸,造成人员伤亡等损失,为了能及时检测瓦斯气体浓度,研究了将可调谐的激光二极管用于吸收光谱技术中的用于甲烷气体浓度检测的系统,瓦斯、天然气中含有大量烷烃,烷烃中甲烷占有很大比例。这种光学方法相比较于传统的检测方法响应时间快,易于维护,更加安全。现在国家也提倡绿色环保的政策,二氧化碳是温室气体,其实不止二氧化碳,甲烷也是温室气体,将可调谐半导体激光吸收光谱技术应用于大气中,可实现对大气中甲烷气体的监测与检测。甲烷是一种没有颜色,没有特殊味道,即使存在泄漏,也很不容易被人所察觉到的气体,密度方面,相对原子质量是16,比空气轻,工矿企业瓦斯爆炸,生活中天然气管道的泄露问题,都是其主要成分甲烷含量过高引起的,都会产生人员伤亡和资源浪费,需要一种能及时做出预警的检测设备,传统的方法多种多样,但都普遍存在需要反复调校,响应时间慢等问题,光谱技术的发展为气体检测提供了新的方法,使用激光吸收光谱法进行气体检测更准确,更高效,尤其是测量甲烷气体,他主要是一种光学技术,使用半导体激光器为光源,可以实现对气体的较高准确度的检测,具有灵敏度高、分辨率高并且及时响应等特点,在国内外各大研究所和高校研究广泛,社会认可度极高。激光甲烷传感器易于维护,易于调校,使用简单方便。随着半导体激光器技术在近几十年时间里的发展,近年来基于激光技术的甲烷传感器获得了快速发展,逐步进入工业领域。激光甲烷传感器是一种可行性装置,主要以半导体激光器作光源,运用光谱分析学方法,对甲烷气体浓度进行检测。激光甲烷传感器的核心光源,是半导体激光器,通过激光器控制电路来达到波长调谐的目的,气体吸收池充入待测的甲烷气体,光电探测器的使用,以及信号处理技术的运用,将带有气体吸收信号的光信号转化为电信号进行电信号处理,不存在其他物理量的转化,简单高效。激光甲烷传感器的特点包括:量程全、精度测量高、智能化程度高,调校周期长等。随着半导体技术和光纤传感技术的发展,基于可调谐半导体激光光谱吸收的激光传感器越来越受到人们的青睐。本文的主要内容包括以下几个方面:（1）使用半导体材料制作的激光器,作为核心光源,分析吸收特征谱线,实现甲烷气体浓度检测。对可调谐半导体激光吸收光谱技术的基本原理进行阐述,主要包括气体分子吸收理论,Beer-Lambert吸收定理,气体分子光谱吸收理论中的吸收线型函数,吸收线强以及线宽的检测技术和探测技术等。（2）研究了整个激光甲烷检测系统的组成,整个系统主要由半导体激光器,光电探测器,气体吸收池,电路部分组成。（3）激光激甲烷检测系统实验中遇到的光学干涉问题,进行分析,并且通过改变计算得出产生干涉的位置,改变气池结构,改变透镜结构实现干涉抑制。（4）对于激光甲烷检测系统中使用的元器件及核心光学模块部分进行长期稳定性测试,测试在长期实验中是否会由于老化而产生光学干涉问题。（5）对于本篇文章开展过的文献研究及实验研究,所做的工作进行总结,提出今后实验进行的方向。
张凯龙[5]（2020）在《基于DSP的矿用馈电开关智能型保护器的开发》文中认为低压馈电开关作为煤矿供电系统的重要组成部分,其性能、质量的好坏直接影响了电网运行的安全和效率。低压馈电开关保护器作为馈电开关的核心控制单元,肩负着数据的采集、分析与处理的任务,最终发出动作命令,决定设备分闸、合闸还是闭锁。随着近年工业自动化及智能化的飞速发展,电网供电的可靠性、安全性及连续性受到了越来越多的重视。传统的电子式保护器都逐步升级成了智能型保护器,但是依然存在因为硬件设计或者软件编写的缺陷,导致设备的可靠性与灵敏度达不到标准要求,因此,对馈电开关保护器的研究具有非常重要的理论和实用价值。本文的目的是设计一种基于DSP处理器的低压隔爆型馈电开关保护器,具有测量、保护、通信的功能。论文主要介绍了低压隔爆型馈电开关的使用、功能等技术现状及存在的问题,详细分析和介绍了低压隔爆型馈电开关的主要功能及其工作原理,具体阐述了煤矿井下漏电常用的保护方法及特性,给出了保护器的硬件与软件设计方案,根据方案完成了各个功能模块,最后依据相关标准进行功能实验,验证设计的合理性,最终证明达到了设计要求。保护器的硬件设计采用了两块DSP作为处理器,一个主要用于数据的采集与计算,实现各个保护功能;另外一个用于参数的设定、实时时钟、数据的显示以及与上位机或其它设备之间的RS-485通信,两块DSP之间使用串口通信。在软件设计上采用模块化的设计方案,包括主程序模块、检测与保护模块、按键与显示模块、通信模块三大部分,增加了程序使用的灵活性以及可移植性。在系统的软件与硬件上使用了多种抗干扰措施,进而确保了保护器的稳定性和可靠性的提升。本文重点实现了电网信号保护与显示数据的分开处理,在不影响保护程序处理速度的同时,也可以让电流的显示更加准确;对比多种选择性漏电保护方式,选择了可靠性及准确度比较高的方式。最后完成了该保护器的性能测试,验证其工作的可靠性及方案设计的合理性。
张武刚[6]（2020）在《智能工作面综采设备激光跟踪实时定位方法研究》文中研究指明综采工作面智能化是煤矿发展的重要方向,综采设备精确绝对定位是实现工作面智能化的关键。由于井下环境的复杂性和现有定位技术的局限性,综采设备精确绝对定位已成为制约工作面智能化的主要因素之一。针对此问题,本文提出智能工作面综采设备激光跟踪实时定位方法,通过预设于上、下顺槽的已知地理坐标的顶板控制点建立工作面绝对坐标系,采用激光跟踪技术实现对综采设备的实时定位。论文从激光跟踪实时定位系统构建方法入手对光斑位置检测与跟踪控制方法、激光跟踪头结构误差实时校正方法和系统测量误差去噪方法进行深入研究,主要包括以下内容:针对智能工作面综采设备精确绝对定位问题,提出基于绝对坐标的激光跟踪实时定位方法。对激光跟踪实时定位系统绝对坐标系建立方法和系统组成核心激光跟踪器的整体架构与软、硬件实现方法进行研究,完成光斑位置检测模块、系统跟踪光路、双轴振镜式激光跟踪头、测量模块及控制器等组成部分的设计。搭建了工作面激光跟踪器实验平台,为智能综采设备激光跟踪实时定位系统理论研究和方法验证奠定实验基础。在工作面激光跟踪实时定位系统光斑位置检测与跟踪控制方法研究方面,针对传统四象限探测器（4-QD）光斑位置检测方法精度不足的问题,提出基于多段低次曲线拟合的光斑位置检测方法和基于时变噪声在线估值器的4-QD输出电压自适应滤波算法。通过两种算法结合,有效提高了光斑位置检测精度。针对双轴振镜式激光跟踪头交流伺服驱动控制问题,提出循环比较伺服控制算法,实现了工作面激光跟踪器高精度目标跟踪功能。设计旋转跟踪实验台对所提出算法进行验证,结果表明,采用本文所提出算法可显着提高系统目标跟踪性能。在工作面激光跟踪实时定位系统跟踪头结构误差实时校正方法研究方面,针对双轴振镜式激光跟踪头因非线性畸变和装配误差等引起的结构误差,提出基于核极限学习机（K-ELM）的实时校正算法,有效解决校正精度和实时性之间的矛盾。通过实验对采用四种不同核函数的结构误差实时校正算法进行验证,结果表明,基于Morlet和Mexican Hat小波核函数的实时校正方法的精度显着优于其他方法,能有效减小跟踪头结构误差,满足系统实时性要求。在工作面激光跟踪实时定位系统测量误差去噪方法研究方面,为了抑制目标位置测量噪声,提高目标跟踪的稳定性,提出基于交互多模型（IMM）和自适应高阶容积卡尔曼滤波（AHCKF）相结合的方法对采煤机运动过程实施跟踪滤波,降低测量噪声的影响。通过对采煤机激光跟踪定位过程进行仿真,对目标跟踪算法进行验证,结果表明,所提出的测量误差去噪方法可显着降低系统测量噪声,提高目标跟踪定位精度。为了验证工作面激光跟踪实时定位系统性能,搭建激光跟踪定位实验系统,进行综采设备激光跟踪实时定位系统模拟实验,对目标最大跟踪距离和刮板输送机推移曲线精度进行验证,结果表明,本文所提出的综采设备激光跟踪实时定位方法正确可行,所提出的光斑位置检测方法和跟踪控制算法、激光跟踪头结构误差校正方法和系统测量误差去噪算法能有效提高系统跟踪性能和定位精度。本文所提出的智能工作面综采设备激光跟踪实时定位方法为工作面综采设备精确绝对定位提供了一条新的可行途径,为工作面智能化发展做出了有益探索,为实现煤矿综采工作面智能化和无人化奠定了理论基础。
王秦生[7]（2020）在《矿用安全头盔信息感知技术研究》文中提出煤矿安全监控系统在煤矿灾害事故监测、辨识、预警以及隐患排查,提升煤矿管理水平等方面发挥着重要作用。由于现有煤矿安全监测系统缺乏可靠感知交互手段,井下工作人员无法实时获取周边环境安全信息,不能达到主动感知环境安全的目的。因此本文以矿用安全头盔为载体,设计了跟随矿工的井下安全监测移动终端,对改善目前煤矿安全监测的状况,提高煤矿安全生产水平具有重要意义。本文分析了现有煤矿安全监测系统研究现状,针对我国煤矿井下安全监测存在的一些不足,以煤矿井下实际作业环境和系统需求为基础,确定了采用无线与有线融合的数据传输方式和基于RSSI的人员定位方法。在分析煤矿瓦斯爆炸以及有害气体等危险源的基础上,遵循安全评价指标的选取原则,建立了煤矿井下环境安全评价体系,针对SVM模型在分类过程中模型参数最优选取方面的问题,采用人工蜂群算法（ABC）对SVM模型进行优化,建立了基于ABC-SVM的煤矿井下环境安全评价模型,并通过实验进行了验证。对矿用安全头盔信息感知系统进行总体设计,通过在矿用安全头盔上集成环境参数采集模块、人员定位模块、无线通信模块和报警模块等,实现对矿工作业环境信息参数,人员位置信息的采集,利用Wi-Fi建立无线传感网络,与煤矿现有工业以太网相结合,实现数据由无线转有线的传输方式,并通过基于Labview平台开发的监测软件实现对监测数据的显示、存储、报警、环境安全评价和管理等功能。经测试,系统运行稳定,符合预期效果。本文通过对无线传感网络、数据分析与处理等技术的研究,设计了矿用安全头盔信息感知系统,能够有效地保障矿工生命安全和煤矿的安全生产,是对煤矿安全监测系统的补充和完善,具有一定的理论研究和工程应用价值。
牛士会[8]（2020）在《煤矿信息物理系统感知层的研究》文中指出为实现煤矿井下主动、全面、可靠的感知,本文将信息物理系统应用在煤矿井下,构建了煤矿信息物理系统体系架构,并从煤矿井下人环物感知方法、感知数据处理方法、感知系统的构建等几个方面对其感知层进行了研究。针对传统煤矿井下人员定位算法定位精度低且消耗的锚节点较多的缺点,本文提出了一种基于RSSI的迭代加权质心定位算法。该算法将RSSI测距算法与迭代质心算法与相结合,首先设置阈值来判断节点类型,之后在迭代过程中通过不同的权值系数来降低误差,并对误差进行修正。仿真结果表明,该算法不仅计算简单而且定位误差较小,提高了定位精度。针对煤矿井下感知数据庞大的传输与计算量,本文采用分布式压缩感知算法对其进行数据处理。首先分析了煤矿井下感知节点的空间相关性,接着对感知数据进行稀疏变换,建立相应的联合稀疏模型,最后提出了一种阈值稀疏度自适应匹配追踪算法对信号进行重构。该算法的创新点主要是在算法迭代前的预处理,即通过设置阈值选择可靠原子及删除不可靠原子。仿真结果表明,该重构算法不仅有很高的重构精度,而且还降低了复杂度。在以上研究的基础上,本文建立了由感知节点、簇头节点、汇聚节点和移动节点组成的煤矿井下感知系统。感知节点主要由主控芯片STM32、各种类型传感器以及无线传输模块LoRa构成,主要作用是对煤矿井下感知数据进行采集、传输;簇头节点主要由主控芯片和无线传输模块组成,负责将一定区域内的感知节点传送的数据进行复制、放大和转发;汇聚节点主要由主控芯片、无线传输模块和以太网接入模块组成,接收簇头节点信息,再通过以太网通信网络传输到监控中心。移动节点安装在井下人员的安全帽上,不仅对井下环境以及井下人员体内血氧含量等数据进行采集与传输,最重要的还有进行人员定位,以便及时掌握井下人员的状态和分布。最后做了模拟实验,对LoRa通信网络测试和移动节点的定位精度进行了测试,结果表明系统网络通信能力很好、丢包率很低,移动节点定位误差很小,定位精确。图[54]表[10]参[82]
李童童[9]（2020）在《综采面上隅角瓦斯浓度预测系统研究》文中提出煤矿地质复杂,矿井灾害频发,瓦斯爆炸、突水、粉尘等各种灾害隐藏在煤炭开采过程中。其中瓦斯爆炸的破坏力度大且结果不可逆,严重威胁煤矿安全运行,尤其是综采面上隅角,其地理位置、空间结构均特殊,容易积聚瓦斯因而出现爆炸。本课题在国家重点研发计划项目“矿山新型甲烷通风仪器安全防尘计量技术研究”（2017YFF0205500）和安徽光机所的资助和支持下,重点对矿井下上隅角处瓦斯浓度检测设备的设计与应用,以及对瓦斯浓度预测模型等方面进行研究。在瓦斯检测系统方面,对不同检测方法的研究和筛选,确定总设计方案并完成系统搭建。首先,完成了基于TDLAS技术实现便携式瓦斯浓度检测系统的硬件选型,设计并搭建硬件电路,包括用于浓度检测的激光模块,用于信号放大的调理模块,用于临时存储检测值的数据存储模块以及用于连接上位机的通信模块。其次,设计了上位机显示平台,包括检测数据显示与浓度预测界面以及数据存储界面等,实现了数据的显示、预测以及存储的功能。最后经试验验证,研制的便携式检测设备能够完成瓦斯浓度的检测,达到了预期目标。在瓦斯浓度预测方面,基于多种模型预测瓦斯浓度。考虑到影响瓦斯浓度值的多种因素,采用BP神经网络预测模型逼近实测中瓦斯浓度影响因素和瓦斯浓度之间的非线性关系,建立了更加完整的预测模型。使用循环程序确定隐层神经元数目,避免了层数过多导致的梯度稀疏和梯度扩散现象的出现,为了进一步解决模型存在的含有实际意义的特征难以提取的问题,利用ARMA模型提取数据集特征以改进BP神经网络的性能,使得特征提取更加精准从而提高预测结果精度,通过ARMA分析得出稳定项和波动项,参与调整BP神经网络权值和阈值的修正,由于基于ARMA和BP神经网络组合的预测模型仍会陷入局部最小值,出现无法得到最优解的情况。为了解决无法得到最优解的情况,将RBM模型应用到BP神经网络的训练中,使用RBM模型可以避免在特征选择中可能由于主观因素导致选择了一些无关特征、重复特征,以取到具有实际意义的特征标签,这不仅可以提高预测精度,也避免出现陷入局部最小值。最后,采用预测结果曲线、和方差、均方根误差、平均绝对误差以及标准差比较分析了多种预测算法的预测精度。与其他算法相比,基于RBM改进的BP神经网络具有明显的优势,将其应用在本文设计的便携式检测系统中,通过试验验证该算法具有可行性,预测精度较高。该论文有图64幅,表17个,参考文献78篇。
王天和[10]（2020）在《矿井环境综合检测仪开发》文中研究说明在矿井作业环境中,岩层内泄露的有害气体、柴油机燃烧不充分排放的废气、炸药爆破所产生的有毒气体,都会导致矿井下有毒有害物质浓度的升高,从而严重威胁工作人员的人身安全。以国家规定的相关标准为指导,发展与部署井下环境检测设施是安全生产的重中之重。现有的环境检测设备主要有分布式检测节点和便携式气体检测仪两种。由于国内环境检测设备的研发与生产起步时间较晚,上述两种检测仪器存在通用性差,功能单一等不足,无法满足智慧矿山转型升级的要求。本文根据国内井下环境检测仪器的现状,针对目前仪器的缺陷与不足,设计开发了一套矿井环境综合检测仪。本文设计的矿井环境综合检测仪具备多环境参数采集、双电源供电、超限报警、手动报警、多种网络通信、数据和仪器状态现场显示、仪器参数现场设置、数据本地存储等功能。仪器既可作为分布式气体检测节点,对井下环境进行长时间定点监测;也可作为便携式气体检测仪器,实现各个巷道内的全面检测。本文研究并设计了各功能模块的硬件电路以及软件程序。硬件方面,使用基于Cortex-M4内核的STM32F407ZGT6单片机作为整个仪器的主控核心;设计LDO稳压电路用于整个仪器的供电;设计RS-485电平转换电路与DC-AC-DC隔离电路用于传感器数据的采集;使用蜂鸣器及LED实现声光报警功能;仪器集成Wi-Fi网络与有线网络模块并设计相关接口电路,实现多种网络通信功能;使用HMI屏幕实时显示采集数据及仪器运行状态;通过按键实现参数的现场设置功能及手动报警功能;使用安全数字输入输出接口（Secure Digital Input and Output,SDIO）驱动SD卡并将采集的环境参数存储在SD卡上。软件方面,仪器使用Keil uVision5集成开发平台对各个功能模块进行编程,完成了主程序、环境参数采集、屏幕驱动、数据上传、数据存储及按键功能等模块程序的编写。本文在程序编写时还移植了FAT文件系统,使SD卡内数据以文件的形式存储,PC与手机等设备可直接读取SD内的文件,增强了仪器的通用性。软件采用模块化设计思想,提高了代码的执行效率,同时也便于后期调试。本文还对该仪器的外观与内部布局进行了合理的设计,同时,使用电气防水盒作为外壳以满足便携安全的要求,使用IP67防护等级的接口及按键以应对井下恶劣的工况。最后对仪器进行了多项测试,并将测试数据利用格拉布斯准则及贝叶斯估计方法进行评判分析,得到了矿井环境综合评价。测试结果表明:仪器在功能有效性、数据上传实时性、数据存储可靠性等方面均达到设计要求。
二、煤矿井下粉尘信号光电检测电路的研究（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、煤矿井下粉尘信号光电检测电路的研究（论文提纲范文）
（1）基于可见光通信的煤矿井下环境参数监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 可见光通信国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 煤矿井下可见光通信研究现状 |
| 1.4 研究内容及主要工作 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 2 煤矿井下可见光通信系统基本原理 |
| 2.1 可见光通信系统 |
| 2.2 LED光源 |
| 2.2.1 LED发光原理 |
| 2.2.2 LED特性分析 |
| 2.2.3 LED调制原理 |
| 2.3 煤矿井下可见光通信信道特性分析 |
| 2.3.1 室内可见光通信信道分析 |
| 2.3.2 煤矿井下可见光通信信道分析 |
| 2.4 可见光通信调制技术 |
| 2.4.1 OOK调制技术 |
| 2.4.2 PPM调制技术 |
| 2.4.3 DPPM调制技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 可见光通信系统硬件设计 |
| 3.1 系统总体硬件设计 |
| 3.2 发送端电路设计 |
| 3.2.1 传感器选型 |
| 3.2.2 LED选型 |
| 3.2.3 LED驱动电路 |
| 3.3 接收端电路设计 |
| 3.3.1 光电探测器 |
| 3.3.2 光电接收电路 |
| 3.4 FPGA选型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 可见光通信系统软件设计 |
| 4.1 系统总体软件设计 |
| 4.2 改进PPM调制技术 |
| 4.3 发送端软件设计 |
| 4.3.1 接口模块 |
| 4.3.2 CRC模块 |
| 4.3.3 调制模块 |
| 4.4 接收端软件设计 |
| 4.4.1 解调模块 |
| 4.4.2 CRC校验模块 |
| 4.4.3 串口模块 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统性能测试 |
| 5.1 测试环境和测试内容 |
| 5.2 LED驱动电路和光电接收电路性能测试 |
| 5.2.1 测试平台 |
| 5.2.2 LED端电压 |
| 5.2.3 LED调制信号 |
| 5.2.4 接收端输出信号 |
| 5.2.5 LED调制速率 |
| 5.3 系统通信性能测试 |
| 5.3.1 测试平台 |
| 5.3.2 串口数据传输测试 |
| 5.3.3 传感器数据采集性能测试 |
| 5.3.4 系统误码率测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）光干涉式甲烷测定器的零级条纹自动定位及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿甲烷检测技术研究现状 |
| 1.2.2 光干涉式甲烷测定器研究现状 |
| 1.2.3 零级条纹定位算法研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 2 光干涉式甲烷测定器光学系统 |
| 2.1 测定器涉及的光学原理 |
| 2.1.1 几何光学基本原理 |
| 2.1.2 光干涉原理 |
| 2.2 干涉仪结构 |
| 2.2.1 雅明干涉仪 |
| 2.2.2 测量原理 |
| 2.2.3 甲烷浓度计算公式 |
| 2.3 白光干涉条纹图样分析 |
| 2.3.1 干涉条纹灰度特征 |
| 2.3.2 CCD的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 零级条纹自动定位研究 |
| 3.1 峰值提取和高斯拟合的定位方法 |
| 3.2 不同甲烷浓度的零级条纹定位应用 |
| 3.2.1 高于1%甲烷浓度情况 |
| 3.2.2 低于1%甲烷浓度情况 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 光干涉式甲烷测定器性能研究 |
| 4.1 仪器标校及性能测试 |
| 4.1.1 仪器标校 |
| 4.1.2 性能测试 |
| 4.2 温度影响 |
| 4.2.1 零点温度漂移 |
| 4.2.2 实验条件及结果 |
| 4.2.3 温度补偿 |
| 4.3 非甲烷气体影响 |
| 4.3.1 二氧化碳影响 |
| 4.3.2 氧气影响 |
| 4.3.3 其他气体影响 |
| 4.4 CJG10X测定器框架设计及产品检验 |
| 4.4.1 框架设计 |
| 4.4.2 产品检验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于双视图像的带式输送机异常状态检测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况分析 |
| 1.2.1 输送带纵向撕裂检测研究现状 |
| 1.2.2 输送带跑偏故障检测研究现状 |
| 1.2.3 机器视觉发展研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和结构安排 |
| 第二章 输送机异常检测系统方案设计 |
| 2.1 输送机检测系统结构 |
| 2.1.1 检测系统结构设计 |
| 2.1.2 双视成像系统原理分析 |
| 2.2 检测系统硬件选型 |
| 2.2.1 图像采集装置 |
| 2.2.2 辅助光源选型 |
| 2.3 双视图像拼接方法与实验验证 |
| 2.3.1 重叠区域推导 |
| 2.3.2 重投影面选择与图像拼接实现 |
| 2.4 图像预处理算法研究与实验分析 |
| 2.4.1 图像中值滤波原理分析 |
| 2.4.2 图像均值滤波原理分析 |
| 2.4.3 均值滤波算法改进方案与实验验证 |
| 2.4.4 图像增强方法与实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 输送带纵向撕裂检测方案设计 |
| 3.1 输送带纵向撕裂特征分析 |
| 3.2 输送带撕裂图像灰度变换 |
| 3.2.1 图像线性灰度变换 |
| 3.2.2 图像分段线性灰度变换 |
| 3.2.3 图像非线性灰度变换 |
| 3.3 输送带纵向撕裂故障特征检测 |
| 3.3.1 角点特征检测方法及实验验证 |
| 3.3.2 直线特征检测方法及实验验证 |
| 3.4 输送带纵向撕裂故障定位 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 输送带跑偏故障检测方案设计 |
| 4.1 输送带跑偏故障特征分析 |
| 4.2 输送带跑偏图像边缘提取 |
| 4.2.1 边缘直线检测算法 |
| 4.2.2 Canny检测算法原理分析 |
| 4.2.3 Canny检测算法改进与性能提升研究 |
| 4.2.4 改进Canny检测算法实验对比 |
| 4.3 输送带跑偏故障判定方法 |
| 4.3.1 输送带扭曲故障判定 |
| 4.3.2 输送带偏移故障判定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统软件结构方案设计与实验验证 |
| 5.1 系统软件结构设计 |
| 5.2 OpenCV基本架构 |
| 5.2.1 OpenCV概述 |
| 5.2.2 OpenCV基本架构 |
| 5.3 软件开发环境配置 |
| 5.3.1 CCD相机配置与编程 |
| 5.3.2 MFC框架与环境配置 |
| 5.4 上位机软件界面设计 |
| 5.4.1 登录界面设计 |
| 5.4.2 检测系统主界面设计 |
| 5.5 系统测试运行与实验结果分析 |
| 5.5.1 实验平台搭建与测试 |
| 5.5.2 改进Canny算法性能分析 |
| 5.5.3 故障检测算法性能实验分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）可调谐半导体激光光谱分析中的光学干涉及抑制技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 甲烷气体检测方法 |
| 1.2.1 非光学检测方法 |
| 1.2.2 光学检测方法 |
| 1.3 TDLAS技术 |
| 1.4 可调谐半导体激光器 |
| 1.4.1 DFB激光器 |
| 1.4.2 垂直腔面发射激光器 |
| 1.5 国内外研究状况 |
| 1.6 论文章节安排及研究内容 |
| 第2章 TDLAS技术基本原理 |
| 2.1 气体分子吸收光谱基本原理 |
| 2.1.1 气体分子吸收峰 |
| 2.2 气体分子吸收函数 |
| 2.2.1 比尔朗伯定律 |
| 2.2.2 吸收线强函数 |
| 2.2.3 吸收线型函数 |
| 2.3 直接吸收光谱检测技术 |
| 2.4 波长调制检测技术 |
| 2.5 谐波检测技术 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 激光甲烷检测系统 |
| 3.1 系统组成 |
| 3.2 气体检测用半导体激光器 |
| 3.2.1 DFB激光器 |
| 3.2.2 可调谐VCSEL型激光器 |
| 3.3 光电探测器 |
| 3.4 气池及光学结构部分 |
| 3.5 电路组成 |
| 3.5.1 半导体激光器驱动部分 |
| 3.5.2 锁相放大电路系统 |
| 3.5.3 信号解调与滤波 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 系统中的光学干涉及抑制 |
| 4.1 系统中的光学干涉 |
| 4.1.2 干涉产生的位置 |
| 4.2 干涉纹波消除方法 |
| 4.2.1 光电探测器透镜涂黑法 |
| 4.3 整体光路调整方法 |
| 4.3.1 调整光路实验 |
| 4.3.2 高低温精度测试 |
| 4.3.3 零点温度漂移实验 |
| 4.4 改变气池结构方法 |
| 4.4.1 零点温度漂移实验 |
| 4.4.2 浓度波动实验 |
| 4.5 改变透镜结构方法 |
| 4.5.1 前期测试数据对比分析 |
| 4.5.2 非球面透镜与球面透镜对于标定系数影响的对比试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 长期稳定性测试 |
| 5.1 光电探测器插损回损测试 |
| 5.2 激光器稳定性测试 |
| 5.3 激光器套筒组件整体稳定性测试 |
| 5.4 光学模块整体稳定性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
| 一、发表学术论文 |
（5）基于DSP的矿用馈电开关智能型保护器的开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的实际意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 矿用馈电开关保护器的要求 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 煤矿井下馈电开关保护原理 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 过压、欠压保护 |
| 2.2.1 过电压的特征 |
| 2.2.2 欠电压的特征 |
| 2.2.3 过、欠压保护原理 |
| 2.3 过载保护 |
| 2.3.1 过载故障的特征 |
| 2.3.2 过载保护原理 |
| 2.4 短路保护 |
| 2.4.1 短路故障的分析 |
| 2.4.2 短路保护的原理 |
| 2.5 断相及不平衡保护 |
| 2.6 漏电保护 |
| 2.6.1 漏电故障的特征 |
| 2.6.2 漏电保护的原理 |
| 2.7 绝缘监测保护 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 保护器的硬件设计 |
| 3.1 硬件设计方案 |
| 3.2 保护模块DSP及外围电路设计 |
| 3.2.1 CPU的选择 |
| 3.2.2 DSPIC30F6014 的特点 |
| 3.2.3 信号调理电路 |
| 3.2.4 电压信号的采集 |
| 3.2.5 电流信号的采集 |
| 3.2.6 漏电保护模块 |
| 3.2.7 继电器输出电路 |
| 3.3 显示模块DSP及外围电路 |
| 3.3.1 人机交互接口电路 |
| 3.3.2 时钟电路模块 |
| 3.3.3 12864液晶显示电路 |
| 3.3.4 通信模块 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 保护器的软件设计 |
| 4.1 主程序模块 |
| 4.1.1 系统自检模块 |
| 4.1.2 系统初始化 |
| 4.2 电量采集算法 |
| 4.2.1 算法的选择 |
| 4.2.2 傅里叶算法 |
| 4.2.3 均方根算法 |
| 4.2.4 傅里叶算法与均方根算法的对比 |
| 4.3 故障检测模块 |
| 4.3.1 漏电闭锁检测程序 |
| 4.3.2 漏电检测程序 |
| 4.3.3 过压、欠压检测程序 |
| 4.3.4 电流类故障检测程序 |
| 4.4 按键及显示程序 |
| 4.4.1 液晶显示驱动程序 |
| 4.4.2 按键子程序 |
| 4.5 通信模块子程序 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 保护器的抗干扰设计 |
| 5.1 干扰的来源 |
| 5.2 抗干扰的措施 |
| 5.3 硬件抗干扰措施 |
| 5.3.1 电源的抗干扰设计 |
| 5.3.2 通信模块的抗干扰设计 |
| 5.4 软件抗干扰措施 |
| 5.4.1 软件防抖法 |
| 5.4.2 CRC校验 |
| 5.4.3 看门狗复位 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 保护器的试验与结果 |
| 6.1 试验设备介绍 |
| 6.2 试验操作流程 |
| 6.3 试验结果及分析 |
| 6.3.1 漏电闭锁试验 |
| 6.3.2 漏电试验 |
| 6.3.3 过流保护试验 |
| 6.3.4 过压、欠压保护试验 |
| 6.4 检测报告及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 附录A 实物图 |
| 附录B 试验记录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1.基本情况 |
| 2.教育背景 |
| 3.攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 3.1 发表学术论文 |
| 3.2 申请(授权)计算机软件着作权 |
（6）智能工作面综采设备激光跟踪实时定位方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 问题提出 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 智能综采工作面研究现状 |
| 1.2.2 煤矿工作面综采设备定位方法研究现状 |
| 1.2.3 激光跟踪定位技术研究现状 |
| 1.2.4 目标位置检测与跟踪控制方法研究现状 |
| 1.2.5 激光跟踪头结构误差校正方法研究现状 |
| 1.2.6 激光跟踪实时定位系统测量误差去噪方法研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 2 综采设备激光跟踪实时定位系统构建 |
| 2.1 综采设备协同作业过程分析 |
| 2.1.1 采煤工艺分析 |
| 2.1.2 综采工作面采煤机运行规律分析 |
| 2.2 综采工作面激光跟踪实时定位系统绝对坐标系建立 |
| 2.2.1 坐标原点确定 |
| 2.2.2 测量基准传递 |
| 2.2.3 测量基准重构 |
| 2.3 综采设备激光跟踪实时定位系统架构与方案 |
| 2.3.1 系统框架 |
| 2.3.2 系统方案 |
| 2.4 工作面激光跟踪器设计 |
| 2.4.1 方案设计 |
| 2.4.2 光路设计 |
| 2.4.3 光斑位置检测模块设计 |
| 2.4.4 激光跟踪头结构与测量模型 |
| 2.5 工作面激光跟踪器实验平台搭建 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 激光跟踪实时定位系统光斑位置检测与跟踪控制方法 |
| 3.1 系统跟踪控制方案与光学测量模型 |
| 3.1.1 系统跟踪控制方案 |
| 3.1.2 光学测量模型 |
| 3.2 四象限探测器光斑位置检测算法 |
| 3.2.1 目标反射器回波光斑检测 |
| 3.2.2 多段低次曲线拟合光斑位置检测算法 |
| 3.2.3 四象限探测器输出电压滤波算法 |
| 3.3 跟踪控制系统伺服控制策略 |
| 3.3.1 AC伺服系统全闭环控制 |
| 3.3.2 循环比较跟踪控制算法 |
| 3.4 四象限探测器输出电压自适应滤波算法 |
| 3.4.1 渐消记忆指数加权Sage-Husa时变噪声估值器 |
| 3.4.2 自适应滤波算法 |
| 3.5 工作面激光跟踪器目标跟踪实验 |
| 3.5.1 旋转跟踪实验台设计 |
| 3.5.2 跟踪速度和精度实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 激光跟踪实时定位系统跟踪头结构误差校正方法 |
| 4.1 基于数据驱动法的双轴振镜式激光跟踪头结构误差校正 |
| 4.1.1 结构误差产生机理 |
| 4.1.2 结构误差校正方法 |
| 4.1.3 结构误差校正数据集获取 |
| 4.2 基于小波核极限学习机的在线误差校正方法 |
| 4.2.1 基于极限学习机的数据驱动算法 |
| 4.2.2 核极限学习机误差校正算法 |
| 4.2.3 小波核极限学习机误差校正算法 |
| 4.2.4 实时校正算法设计 |
| 4.3 激光跟踪头结构误差校正精度验证方法 |
| 4.3.1 校正数据集与交叉验证 |
| 4.3.2 Circle测试数据集与精度验证方法 |
| 4.3.3 SinC数据集与精度验证方法 |
| 4.4 激光跟踪头结构误差实时校正算法性能验证 |
| 4.4.1 结构误差实时校正实验设计 |
| 4.4.2 不同核函数校正算法对比实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 激光跟踪实时定位系统测量误差去噪方法 |
| 5.1 综采工作面采煤机运动状态建模 |
| 5.1.1 采煤机目标跟踪运动模型建立 |
| 5.1.2 采煤机交互多模型目标跟踪算法 |
| 5.2 激光跟踪实时定位系统目标跟踪滤波算法 |
| 5.2.1 贝叶斯框架下的高斯近似滤波 |
| 5.2.2 球面-径向容积准则 |
| 5.2.3 HCKF滤波算法 |
| 5.3 激光跟踪实时定位系统AHCKF目标跟踪滤波算法 |
| 5.3.1 STF滤波算法实现 |
| 5.3.2 次优无偏MAP噪声估值器 |
| 5.3.3 AHCKF滤波算法 |
| 5.4 激光跟踪实时定位系统测量误差去噪仿真 |
| 5.4.1 采煤机激光跟踪定位误差滤波仿真 |
| 5.4.2 仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 综采设备激光跟踪实时定位系统模拟实验 |
| 6.1 综采工作面激光跟踪定位实验系统搭建 |
| 6.2 激光跟踪实时定位系统跟踪距离实验 |
| 6.3 刮板输送机推移曲线测量实验 |
| 6.3.1 推移曲线全站仪测量实验 |
| 6.3.2 推移曲线激光跟踪定位实验 |
| 6.3.3 刮板输送机推移曲线误差对比分析 |
| 6.4 综采工作面全长跟踪定位误差估计 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间取得的成果 |
| B.攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| C.攻读博士学位期间的获奖 |
（7）矿用安全头盔信息感知技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤矿安全监测系统研究现状 |
| 1.2.2 矿用移动终端发展现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 2 煤矿人员作业环境与安全监测研究 |
| 2.1 煤矿井下作业环境分析 |
| 2.1.1 煤矿作业环境特殊 |
| 2.1.2 井下电磁干扰严重 |
| 2.1.3 煤矿生产系统复杂 |
| 2.2 煤矿监测监控系统研究 |
| 2.2.1 煤矿监测监控系统的结构 |
| 2.2.2 煤矿监测监控系统的种类 |
| 2.2.3 煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题 |
| 2.3 矿用安全头盔信息感知系统需求分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 矿用安全头盔信息感知技术研究 |
| 3.1 矿井环境数据监测功能 |
| 3.2 煤矿井下气体检测技术研究 |
| 3.2.1 催化燃烧原理 |
| 3.2.2 电化学原理 |
| 3.3 无线通信技术研究 |
| 3.3.1 无线通讯技术选择 |
| 3.3.2 Wi-Fi网络的组成及拓扑结构 |
| 3.4 井下人员定位技术研究 |
| 3.4.1 人员定位技术选择 |
| 3.4.2 基于RSSI原理的定位算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于ABC-SVM的煤矿井下环境安全评价模型研究 |
| 4.1 煤矿安全评价方法研究 |
| 4.2 支持向量机理论基础 |
| 4.2.1 支持向量机基本思想 |
| 4.2.2 支持向量机分类原理 |
| 4.2.3 支持向量机多分类方法 |
| 4.3 人工蜂群算法 |
| 4.3.1 人工蜂群算法的生物背景 |
| 4.3.2 人工蜂群算法的数学模型 |
| 4.3.3 人工蜂群算法步骤 |
| 4.4 基于ABC-SVM的安全评价模型研究 |
| 4.4.1 评价体系确定 |
| 4.4.2 安全评价模型设计及数据预处理 |
| 4.4.3 ABC算法优化SVM |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.5.1 实验数据集 |
| 4.5.2 仿真结果 |
| 4.5.3 对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 矿用安全头盔信息感知系统设计 |
| 5.1 系统总体结构设计 |
| 5.2 安全头盔终端节点硬件设计 |
| 5.2.1 控制器模块 |
| 5.2.2 环境参数采集模块 |
| 5.2.3 人员定位模块 |
| 5.2.4 无线通信模块 |
| 5.2.5 其他模块设计 |
| 5.3 安全头盔终端节点软件设计 |
| 5.3.1 环境参数采集模块软件设计 |
| 5.3.2 人员定位模块软件设计 |
| 5.3.3 无线通信模块软件设计 |
| 5.4 监控软件设计 |
| 5.5 系统测试 |
| 5.5.1 测试环境 |
| 5.5.2 测试结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）煤矿信息物理系统感知层的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 煤矿CPS架构及其感知层的总体设计 |
| 2.1 煤矿信息物理系统特点 |
| 2.2 煤矿CPS体系架构 |
| 2.3 感知层总体结构 |
| 2.4 感知层关键技术 |
| 2.4.1 无线传感网络技术 |
| 2.4.2 抗干扰技术 |
| 2.4.3 无线网络定位技术 |
| 2.4.4 压缩感知技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 煤矿CPS感知层人环物感知方法研究 |
| 3.1 煤矿井下人员定位方法 |
| 3.1.1 基于信号强度指示的定位方法 |
| 3.1.2 迭代加权质心算法 |
| 3.1.3 定位坐标的修正 |
| 3.1.4 煤矿井下人员定位算法仿真分析 |
| 3.3 煤矿井下环境感知方法 |
| 3.4 煤矿井下设备感知方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 煤矿CPS感知层数据处理算法研究 |
| 4.1 分布式压缩感知理论 |
| 4.2 感知节点空间相关性分析 |
| 4.2.1 EA半径变差函数 |
| 4.2.2 失真度函数 |
| 4.3 基于DCS的煤矿CPS数据处理算法原理 |
| 4.4 分布式压缩感知信号模型 |
| 4.5 感知数据的稀疏变换 |
| 4.5.1 基于FFT的感知节点数据的稀疏变换 |
| 4.5.2 簇头节点的数据联合稀疏模型 |
| 4.6 分布式压缩感知重构算法的优化 |
| 4.6.1 稀疏度自适应匹配追踪算法 |
| 4.6.2 基于回溯的匹配追踪算法 |
| 4.6.3 阈值稀疏自适应匹配追踪算法 |
| 4.7 分布式压缩感知重构算法的仿真分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 煤矿CPS感知系统的实现 |
| 5.1 感知节点硬件电路设计 |
| 5.1.1 系统核心电路设计 |
| 5.1.2 电源模块设计 |
| 5.1.3 LoRa通信模块设计 |
| 5.1.4 报警模块电路设计 |
| 5.1.5 传感器模块电路设计 |
| 5.2 感知节点软件流程设计 |
| 5.3 簇头节点硬件电路设计 |
| 5.4 簇头节点软件流程设计 |
| 5.5 汇聚节点硬件电路设计 |
| 5.5.1 交互模块电路设计 |
| 5.5.2 以太网通信模块设计 |
| 5.6 汇聚节点软件流程设计 |
| 5.7 移动节点硬件电路设计 |
| 5.7.1 心率血氧传感器设计 |
| 5.7.2 人体运动状态检测传感器设计 |
| 5.8 移动节点软件流程设计 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 煤矿CPS感知系统的实验结果分析 |
| 6.1 实验环境与实验过程介绍 |
| 6.2 感知网络实验测试 |
| 6.2.1 感知网络通信测试 |
| 6.2.2 LoRa模块数据延时性测试 |
| 6.3 人员定位算法实验 |
| 6.4 压缩感知算法仿真实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（9）综采面上隅角瓦斯浓度预测系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 2 浓度检测中TDLAS技术和浓度预测算法 |
| 2.1 TDLAS技术 |
| 2.2 浓度预测算法研究和适用性分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 瓦斯浓度预测算法的研究 |
| 3.1 人工神经网络 |
| 3.2 BP神经网络的预测与分析 |
| 3.3 基于ARMA和 BP神经网络的组合算法 |
| 3.4 基于RBM模型改进的BP神经网络算法 |
| 3.5 多种算法的预测效果分析与比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 瓦斯浓度预测系统的搭建与实现 |
| 4.1 系统总体设计方案 |
| 4.2 激光器及其调理电路设计 |
| 4.3 控制器MCU及其硬件电路 |
| 4.4 信号调理模块设计 |
| 4.5 电源模块电路设计 |
| 4.6 通信及存储部分设计 |
| 4.7 系统整体效果 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 瓦斯浓度预测试验及分析 |
| 5.1 试验环境 |
| 5.2 试验系统调试 |
| 5.3 浓度反演 |
| 5.4 数据处理 |
| 5.5 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 |
（10）矿井环境综合检测仪开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.3 论文内容与结构 |
| 第二章 矿井环境综合检测仪总体设计 |
| 2.1 金属矿山环境检测技术指标 |
| 2.1.1 检测参数 |
| 2.1.2 矿井环境检测技术指标 |
| 2.2 矿井环境综合检测仪功能需求 |
| 2.3 仪器总体方案设计 |
| 第三章 矿井环境综合检测仪硬件设计 |
| 3.1 传感器选型 |
| 3.1.1 氧气传感器 |
| 3.1.2 二氧化碳传感器 |
| 3.1.3 一氧化碳传感器 |
| 3.1.4 二氧化氮传感器 |
| 3.1.5 粉尘浓度传感器 |
| 3.2 系统控制核心及硬件组成 |
| 3.2.1 单片机资源分配 |
| 3.2.2 单片机启动模式 |
| 3.2.3 仪器硬件组成 |
| 3.3 数据采集模块 |
| 3.3.1 RS-485总线 |
| 3.3.2 电平转换电路与隔离电路 |
| 3.3.3 粉尘浓度传感器接口 |
| 3.4 显示模块 |
| 3.4.1 屏幕选型及界面设计 |
| 3.4.2 屏幕通信接口 |
| 3.5 声光报警模块 |
| 3.5.1 声音报警电路 |
| 3.5.2 LED报警电路 |
| 3.6 通信模块 |
| 3.6.1 无线网络接口电路 |
| 3.6.2 有线网络接口电路 |
| 3.7 按键模块 |
| 3.8 数据存储模块 |
| 3.9 供电模块 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 矿井环境综合检测仪软件设计 |
| 4.1 主程序流程 |
| 4.2 环境参数采集模块 |
| 4.3 屏幕驱动模块 |
| 4.3.1 屏幕指令 |
| 4.3.2 sprintf函数与datdalen函数 |
| 4.3.3 驱动函数 |
| 4.4 数据上传模块 |
| 4.4.1 网络连接状态查询 |
| 4.4.2 数据上传流程 |
| 4.5 数据存储模块 |
| 4.5.1 SD卡读写 |
| 4.5.2 FAT文件系统 |
| 4.5.3 数据存储流程 |
| 4.6 按键功能模块 |
| 4.6.1 “发送周期”、“工作位置”按键中断函数 |
| 4.6.2 “手动报警”按键中断函数 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 仪器测试与数据分析 |
| 5.1 仪器外观设计 |
| 5.2 仪器测试 |
| 5.2.1 数据采集测试 |
| 5.2.2 网络通信测试 |
| 5.2.3 数据存储测试 |
| 5.3 环境数据分析 |
| 5.3.1 疏失误差剔除 |
| 5.3.2 贝叶斯估计 |
| 5.3.3 矿井环境安全等级 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A |
| 附录 B |
四、煤矿井下粉尘信号光电检测电路的研究（论文参考文献）
- [1]基于可见光通信的煤矿井下环境参数监测研究[D]. 夏中金. 安徽理工大学, 2021
- [2]光干涉式甲烷测定器的零级条纹自动定位及性能研究[D]. 陈成锋. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]基于双视图像的带式输送机异常状态检测[D]. 谭恒. 太原理工大学, 2021(01)
- [4]可调谐半导体激光光谱分析中的光学干涉及抑制技术[D]. 孔令宇. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [5]基于DSP的矿用馈电开关智能型保护器的开发[D]. 张凯龙. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]智能工作面综采设备激光跟踪实时定位方法研究[D]. 张武刚. 西安科技大学, 2020
- [7]矿用安全头盔信息感知技术研究[D]. 王秦生. 西安科技大学, 2020(01)
- [8]煤矿信息物理系统感知层的研究[D]. 牛士会. 安徽理工大学, 2020(04)
- [9]综采面上隅角瓦斯浓度预测系统研究[D]. 李童童. 中国矿业大学, 2020
- [10]矿井环境综合检测仪开发[D]. 王天和. 济南大学, 2020(01)