研究生項(xiàng)目管理實(shí)踐報(bào)告

研究生項(xiàng)目管理實(shí)踐報(bào)告PAGE14研究生項(xiàng)目管理實(shí)踐報(bào)告（說明：本文為word格式，下載后可自由編輯）一、工程實(shí)踐時(shí)間、地點(diǎn)及單位實(shí)踐時(shí)間2020-6到2021-5實(shí)踐地點(diǎn)XX實(shí)踐單位（全稱）xxxx安全儀器有限公司實(shí)踐單位通訊地址xx經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)濱河路9號(hào)聯(lián)系電話024-xxxxxxx郵編xxxxxx實(shí)踐單位簡(jiǎn)介：校外導(dǎo)師情況姓名性別年齡工作單位xxxx科工安全儀器有限公司技術(shù)職務(wù)研究員主要研究方向控制理論與控制工程辦公固定電話傳真移動(dòng)電話郵箱二、實(shí)踐目的及意義學(xué)校的理論式的學(xué)習(xí)，僅僅是讓我們對(duì)實(shí)物有個(gè)思維認(rèn)知上的感覺，知道其所以然，然而，若是讓我們真正的將學(xué)到的東西加以致用，這就存在很大的問題，許多的同學(xué)都會(huì)有同一個(gè)感覺，若是能用一個(gè)字來概括的話，就是“懵”。基于這方面的考慮，在完成學(xué)校專業(yè)規(guī)定的課程以外，依然需要進(jìn)行工程實(shí)踐的教學(xué)，理論結(jié)合實(shí)踐，形象教學(xué)，讓我們親自動(dòng)手，將課本上的知識(shí)形成實(shí)際工作的能力。綜合實(shí)踐活動(dòng)以學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)實(shí)踐為基礎(chǔ)發(fā)掘課程資源，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的親身經(jīng)歷，要求學(xué)生積極參與到“做”、“考察”、“實(shí)驗(yàn)”、“探究”中去。一系列的實(shí)踐活動(dòng)能激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性張揚(yáng)，其收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過書本知識(shí)。關(guān)于實(shí)踐，蘇霍姆林斯基有過這樣的論述：“傳授知識(shí)是智育的一個(gè)方面。我們不能離開智育的另一方面，就是生動(dòng)地、直接地感知周圍世界中的形象、畫面、現(xiàn)象和事物，并進(jìn)行邏輯分析，獲取新知識(shí)、進(jìn)行思維練習(xí)、找因果關(guān)系?！彼慕逃枷敫嬖V我們，讀書是學(xué)習(xí)，實(shí)踐是更重要的學(xué)習(xí)。江澤民總書記也特別強(qiáng)調(diào)教育要與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合。而綜合實(shí)踐活動(dòng)課為學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的獲得和社會(huì)實(shí)踐能力形成開辟了渠道。為此，教師在指導(dǎo)學(xué)生上綜合實(shí)踐活動(dòng)課時(shí)，要更加重視學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)。因?yàn)閷?shí)踐能激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性張揚(yáng)，其所學(xué)到的東西已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了書本上的理論。毛澤東在實(shí)踐論中說：“通過實(shí)踐而發(fā)現(xiàn)真理，又通過實(shí)踐而證實(shí)真理和發(fā)展真理。從感性認(rèn)識(shí)而能動(dòng)地發(fā)展到理性認(rèn)識(shí)，又從理性認(rèn)識(shí)而能動(dòng)地指導(dǎo)革命實(shí)踐，改造主觀世界和客觀世界。實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)，這種形式，循環(huán)往復(fù)以至無窮，而實(shí)踐和認(rèn)識(shí)之每一循環(huán)的內(nèi)容，都比較地進(jìn)到了高一級(jí)的程度。這就是辯證唯物論的全部認(rèn)識(shí)論，這就是辯證唯物論的知行統(tǒng)一觀?！蹦切┙虠l主義書呆子不喜歡用實(shí)踐檢驗(yàn)真理，他們喜歡用圣人權(quán)威的名字證明真理，拉大旗作虎皮樹立自己的權(quán)威。學(xué)習(xí)知識(shí)在實(shí)踐中檢驗(yàn)思悟知識(shí)才能獲得真智慧，這也是毛澤東說的實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)。任何知識(shí)都是在實(shí)踐中領(lǐng)悟到真實(shí)的道理的。我們說培養(yǎng)實(shí)踐能力比學(xué)習(xí)成績(jī)重要，并不是說要忽略了學(xué)習(xí)，作為學(xué)生，學(xué)習(xí)還是需要的，因?yàn)闆]有文化知識(shí)，再高實(shí)踐能力也是只能去當(dāng)苦力，所以我們必須擁有一定的文化知識(shí)作為我們?nèi)?shí)踐的基礎(chǔ)。文化知識(shí)是我們實(shí)踐的基礎(chǔ)，但擁有較強(qiáng)的實(shí)踐能力才是我們的目的，沒有人想高分低能的吧。因此說，培養(yǎng)實(shí)踐能力是我們學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃很重要的方面。出到社會(huì),就是以實(shí)踐作貢獻(xiàn),實(shí)踐能力的高與低是衡量完成工作的標(biāo)準(zhǔn).所謂實(shí)踐能力,就是學(xué)以致用的能力,一種知識(shí)獲得到運(yùn)用的體現(xiàn),知識(shí)與理論在實(shí)際在的運(yùn)用,比學(xué)習(xí)成績(jī)更高層,更深度的直接體現(xiàn).真理都有說"實(shí)踐出真知","實(shí)踐是檢驗(yàn)一切的標(biāo)準(zhǔn)",高分低能,那也只是“白紙?zhí)觳拧?。我的校外?dǎo)師名叫：李長(zhǎng)錄，男，教授，煤炭科學(xué)研究總院沈陽分院副院長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事礦山安全監(jiān)測(cè)的研究和礦山產(chǎn)品的研制與開發(fā)。在xxxx科工安全儀器有限公司工程實(shí)踐的過程中，導(dǎo)師在主持礦用井下多功能傳感器的設(shè)計(jì)與開發(fā)，于是我的工程實(shí)踐方向也定在了礦山安全監(jiān)測(cè)的研究和礦山產(chǎn)品的研制與開發(fā)。礦山安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它能自動(dòng)監(jiān)測(cè)、記錄井下各地點(diǎn)多種參數(shù)值(如甲烷、一氧化碳、二氧化碳濃度，風(fēng)速，溫度，氣壓等)，并當(dāng)某參數(shù)超過預(yù)置閾值時(shí)，能自動(dòng)警報(bào)和斷電的監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)字化的集成度越來越高，功能越來越復(fù)雜，而且強(qiáng)大，對(duì)于穩(wěn)定性和可靠性的要求越來越高，這些都是需要長(zhǎng)久的技術(shù)積累和研發(fā)才能實(shí)現(xiàn)，有了這套系統(tǒng)，就能很好的保障著在礦井下工作的工人的生命和財(cái)產(chǎn)安全，這有著重大的意義，學(xué)生的研究方向針對(duì)系統(tǒng)的采集終端，做出相應(yīng)的實(shí)踐。三、實(shí)踐內(nèi)容（5000字左右）工程實(shí)踐的內(nèi)容一：礦用防爆本安型煙霧傳感器的設(shè)計(jì)與開發(fā)煙霧傳感器用于煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)及火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所，能對(duì)煙霧進(jìn)行就地檢監(jiān)測(cè)、遙測(cè)和集中監(jiān)視，能輸出標(biāo)準(zhǔn)的開關(guān)信號(hào)，并能與國(guó)內(nèi)多種生產(chǎn)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及多種火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)配套使用，亦可單獨(dú)使用于帶式輸送機(jī)巷火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)；具有抗腐蝕能力強(qiáng)、高靈敏度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗小、成本低、維護(hù)簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。對(duì)火災(zāi)初期各類燃燒物質(zhì)陰燃階段產(chǎn)生的不可見及可見煙霧，檢測(cè)穩(wěn)定可靠，且能有效地防止粉塵干擾所引起的非火災(zāi)誤報(bào)。煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣-電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量(即濃度)轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。傳感器作為煙霧檢測(cè)報(bào)警器的信號(hào)采集部分，是儀表的核心組成部分之一。由此可見，傳感器的選型是非常重要的。煙霧探測(cè)器就是通過監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙霧探測(cè)器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各種消防報(bào)警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報(bào)警器。它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅241，電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子，在電場(chǎng)的作用下各自向正負(fù)電極移動(dòng)。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。干擾了帶電粒子的正常運(yùn)動(dòng)，電流，電壓就會(huì)有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是無線發(fā)射器發(fā)出無線報(bào)警信號(hào)，通知遠(yuǎn)方的接收主機(jī)，將報(bào)警信息傳遞出去。我們?cè)O(shè)計(jì)的這款煙霧傳感器可配接斷電裝置及聲光報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)報(bào)警及斷電控制；也可與各種生產(chǎn)、安全監(jiān)控系統(tǒng)配套使用。本傳感器執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為Q/SMY2489-2010礦用本質(zhì)安全型煙霧傳感器企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。煙霧傳感器使用環(huán)境和條件，設(shè)備使用環(huán)境條件要求如下：1.環(huán)境溫度：0℃～40℃；2.相對(duì)濕度：≤95%（+25℃）；3.大氣壓力：80kPa～106kPa；4.無顯著振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合；5.煤礦井下有爆炸性氣體混合物，但無破壞絕緣的腐蝕性氣體的I類場(chǎng)合。本煙霧傳感器的工作原理框圖：火災(zāi)初發(fā)時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，當(dāng)煙霧進(jìn)入傳感器感煙部分（電離室）時(shí)，傳感器輸出信號(hào)，經(jīng)過放大電路將信號(hào)放大、處理，輸出穩(wěn)定的直流電流信號(hào)。煙霧傳感器整體結(jié)構(gòu)功能圖如圖1所示。圖1煙霧傳感器整體結(jié)構(gòu)功能圖本煙霧傳感器的使用位置：在井下定點(diǎn)懸掛使用，應(yīng)選擇易產(chǎn)生火災(zāi)事故的場(chǎng)所或回風(fēng)巷道，懸掛在檢測(cè)點(diǎn)的下風(fēng)側(cè)，安裝位置不應(yīng)有嚴(yán)重淋水和粉塵。碰到的問題：主要是煙霧檢測(cè)報(bào)警器硬件電路設(shè)計(jì)，里面有很多的模擬電子技術(shù)，數(shù)字電子技術(shù)，需要調(diào)試，因?yàn)闆]有實(shí)際的工作和操作的經(jīng)驗(yàn)，要學(xué)習(xí)的東西很多，對(duì)于課本上的電路圖也無法理解的很深刻，造成進(jìn)度緩慢，無法選擇合適的電阻、芯片、電路，調(diào)試緩慢。關(guān)鍵問題的學(xué)習(xí)與解決：傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對(duì)其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對(duì)輸入信號(hào)的要求。本系統(tǒng)采用的半導(dǎo)體煙霧傳感器屬于電阻型，因此只需串聯(lián)一個(gè)參考電阻，再經(jīng)過一個(gè)放大電路即可發(fā)送給ADC采集。由于系統(tǒng)采用的是單極性供電，所以采用同相比例放大電路，可以減少硬件開銷；反之，如果采用反相放大，則一般需要利用雙極性供電，這就需要系統(tǒng)額外的利用變壓芯片產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，這顯然會(huì)造成浪費(fèi)。常見的運(yùn)算放大器中，LM314價(jià)格低廉、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)比較突出，所以本設(shè)計(jì)中的前置放大電路采用LM314作為電路的運(yùn)算放大器。LM314是單片高增益四運(yùn)算放大器，可在較寬電壓范圍內(nèi)的單電源或雙電源下工作，其電源電流很小且與電源電壓無關(guān)，四個(gè)運(yùn)放一致性好；其輸入偏流電阻是溫度補(bǔ)償?shù)模膊恍柰饨宇l率補(bǔ)償，可做到輸出電平與數(shù)字電路兼容。下面詳細(xì)介紹運(yùn)算放大電路：如圖1所示，從傳感器的上端出來的信號(hào)Vi經(jīng)過運(yùn)算放大器的同相輸入端，但是為保證引入的是負(fù)反饋，輸出電壓Vo通過電阻R4接到反相輸入端，同時(shí)，反相輸入端通過電阻R3接到參考電壓Vref。同相比例運(yùn)算電路中反饋的組態(tài)為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，同樣可以利用理想運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)的兩個(gè)特點(diǎn)來分析其電壓放大倍數(shù)。在圖中，根據(jù)運(yùn)放的“虛短”和“虛斷”的特點(diǎn)可知，I-=I+=0，所以V-=Vo*R3/R3+R4+Vref*R4/R3+R4而且V-=V+=ViVo=Vi*（R3+R4）/R3由以上兩式可求出Vo=Vref-R4/R3所以本放大電路的放大倍數(shù)A=1+R4R3，此放大電路為同相比例放大電路，它的放大倍數(shù)總是大于或等于1。同相比例運(yùn)算電路有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1.同相比例運(yùn)算放大電路是一個(gè)深度的電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路。因?yàn)椴淮嬖凇疤摰亍爆F(xiàn)象，所以其輸入端有較高的共模輸入電壓。2.電壓放大倍數(shù)A=1+R4R3，即輸出電壓與輸入電壓的幅值成正比，且相位相同，所以此電路實(shí)現(xiàn)了同相比例放大。如果不接R3和R4，則此電路就成了“電壓跟隨器”，它可以減少電路模塊間由于阻抗引起的干擾。3.由于引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，因此電路的輸入阻抗很高，輸出阻抗很低。高輸入阻抗就可以減少放大電路對(duì)前端電路的影響，同時(shí)低輸出阻抗也可以提高自身的抗干擾性，這顯然有利于電路中其他模塊的設(shè)計(jì)。此放大電路還加了參考電壓，引入了零點(diǎn)調(diào)節(jié)功能，這樣可以更方便的調(diào)整由于不同傳感器導(dǎo)致的零點(diǎn)變化問題。它利用滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生一個(gè)參考電壓Vref，再利用電壓跟隨器把電壓輸入到運(yùn)算放大電路的電壓參考端。所以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，就可以直接改變放大電路的參考電壓。而電壓跟隨器的作用就如上面介紹的，它只是用來匹配阻抗用的，防止R3和R4對(duì)滑動(dòng)變阻器輸出電壓的影響。電路的關(guān)鍵地方已經(jīng)解決了，進(jìn)而就是繪制pcb圖，因?yàn)樽约阂恢倍加芯毩?xí)這方面的經(jīng)驗(yàn)，在這個(gè)環(huán)節(jié)沒有太大的阻礙，順利的完成了pcb圖的繪制，進(jìn)而，我們申請(qǐng)了制版，在自己親手焊接調(diào)試，一個(gè)令人激動(dòng)的時(shí)刻啊，當(dāng)我們看到繪制的pcb輸出的信號(hào)和我們預(yù)期的結(jié)果一致的時(shí)候，心里太激動(dòng)了，一直以來都是不停的學(xué)習(xí)書本上的東西，感覺自己說懂吧，看到實(shí)際的東西的時(shí)候，什么都不會(huì)，說自己不懂吧，也說不過去，導(dǎo)師問我的時(shí)候也能回答個(gè)一二，可是就是不會(huì)用，現(xiàn)在有了這個(gè)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)的動(dòng)力更加的足了，興趣也上來了，真的實(shí)踐是最好的導(dǎo)師啊，不僅讓我重溫了大學(xué)的課程，也讓我跟深刻的了解其電路的本質(zhì)，真是獲益匪淺啊。下圖為我們完成了煙霧傳感器pcb圖，如圖2所示：圖2煙霧傳感器pcb圖工程實(shí)踐的內(nèi)容二：礦用多參數(shù)傳感器的設(shè)計(jì)和開發(fā)目前，煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦已普遍裝備，已經(jīng)成為煤礦日常安全生產(chǎn)管理中重要的技術(shù)手段。隨著各地方安全監(jiān)管力度的日益加強(qiáng)，煤礦企業(yè)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和使用也日益規(guī)范。根據(jù)《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》的規(guī)定，在煤礦井下的采區(qū)回風(fēng)巷，總回風(fēng)巷應(yīng)安裝甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和風(fēng)速傳感器，另外各煤礦也在這些地點(diǎn)普遍安裝有溫度傳感器。而在實(shí)際使用中，由于以上四種傳感器相互獨(dú)立，各自輸出頻率信號(hào)，要將信號(hào)傳輸?shù)酵ㄐ欧终?，因此需?根電纜將傳感器與通信分站連接，還有4路本安電源，電纜需要量大，連接復(fù)雜，日常管理復(fù)雜，信號(hào)處理量大，人工成本也相應(yīng)較高，同時(shí)整體價(jià)格也比較高；而且由于信號(hào)采用頻率輸出，在傳輸過程中容易受到干擾，導(dǎo)致“冒大數(shù)”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，維護(hù)起來很困難。因此，研制一款適用于井下回風(fēng)側(cè)使用的礦用多參數(shù)傳感器有著現(xiàn)實(shí)的意義和市場(chǎng)前景，礦用多參數(shù)傳感器的安裝只需要一條電纜，連接簡(jiǎn)單，維護(hù)容易；采用數(shù)字信號(hào)輸出，抗干擾能力強(qiáng)；同時(shí)，傳感器成本較低，性價(jià)比高。目前在實(shí)際使用中，回風(fēng)側(cè)均采用四個(gè)獨(dú)立的傳感器，采購(gòu)價(jià)格為8500元左右，電纜按照平均長(zhǎng)度1000米，價(jià)格10元/米計(jì)算，安裝這四種傳感器的成本在30000?50000元，而采用組合式傳感器后，材料成本在1500元左右，假如銷售價(jià)格為5000元，加上電纜的費(fèi)用，價(jià)格在15000元左右，大大低于目前的價(jià)格，傳感器成本這么低較低，性價(jià)比這么高，必然有著廣闊的市場(chǎng)前景。礦用多參數(shù)傳感器具體的技術(shù)參數(shù)如下：1.傳感器下列條件下可以正常工作：a環(huán)境溫度:0℃～40℃；b相對(duì)濕度:≤98%(+25℃)；c大氣壓力:80kPa～116kPa；d風(fēng)速：不大于8ｍ/s；e無顯著、振動(dòng)和沖擊,無破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體,無滴水的場(chǎng)所；f煤礦井下有瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的煤礦井下；2.貯存溫度為(-40～60)℃；3.輸出信號(hào)制式類型：數(shù)字型信號(hào)，主從式、半雙工、單極性三線制基帶傳輸，傳輸速率4800bps，電平不小于3V；4.傳感器測(cè)量范圍和基本誤差；關(guān)于甲烷的測(cè)量范圍和基本誤差符合如表1所示的規(guī)定。測(cè)量范圍，%CH4基本誤差，%CH40.00～1.00±0.101.00～3.00真值的±10%3.00～4.00±0.30關(guān)于溫度的測(cè)量范圍和基本誤差：a顯示誤差：≤±2.5%（F.S）；b輸出誤差：≤±2.5%（F.S）；關(guān)于風(fēng)速的測(cè)量范圍和基本誤差符合如表2所示的規(guī)定。測(cè)量原理測(cè)量范圍，m/s基本誤差，m/s卡曼渦街0.4～15±0.3關(guān)于一氧化碳的測(cè)量范圍和基本誤差符合如表3所示的規(guī)定。測(cè)量范圍（ppm）基本誤差(ppm)絕對(duì)誤差相對(duì)誤差0～100±4100～500——真值的±5%500～1000——真值的±6%5.傳感器輸入電壓在9～24V的DC范圍內(nèi)時(shí)，工作正常且滿足4的規(guī)定；6.傳感器使用電纜的單芯截面積為1.5mm2時(shí)，傳感器與關(guān)聯(lián)設(shè)備的傳輸距離為2km，關(guān)聯(lián)設(shè)備的顯示值不超過4的規(guī)定。傳感器使用電纜參數(shù)分布電阻：≤12.8Ω/km、分布電容：≤0.06μF/km、分布電感：≤0.8mH/km；7.傳感器連續(xù)工作8d的基本誤差不超過4的規(guī)定；8.傳感器具有報(bào)警功能,報(bào)警點(diǎn)可以通過紅外標(biāo)校設(shè)置，初始設(shè)定值1%CH4和1.00ppmCO；9.響應(yīng)時(shí)間（T90）：甲烷不大于20S；一氧化碳不大于35S；溫度不大于10S；10.傳感器具有聲光報(bào)警功能：a規(guī)定報(bào)警聲音的聲壓強(qiáng)度在距離傳感器一米處不低于80dB；b傳感器光報(bào)警信號(hào)應(yīng)能在20m遠(yuǎn)處清晰可見；11.本安參數(shù)：Ui：24.50VIi：70mACi：0mFLi：0mH。硬件部分：本設(shè)計(jì)中分別采用載體催化元件作為甲烷氣體的檢測(cè)元件；采用電化學(xué)傳感元件作為一氧化碳?xì)怏w的檢測(cè)元件；利用超聲波渦街原理進(jìn)行風(fēng)速的測(cè)試；使用PT100元件作為溫度檢測(cè)元件；采用單片機(jī)微控技術(shù)；本安電路設(shè)計(jì)；紅外遙控調(diào)校。在工作中，通過敏感元件將會(huì)產(chǎn)生和所測(cè)氣體成比例的微弱電流信號(hào)，分別接入各自的模擬信號(hào)前端處理模塊，將微弱的電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、濾波、一次放大等處理，在經(jīng)過信號(hào)處理模塊，完成二次放大，之后經(jīng)過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，輸入到單片機(jī)中，單片機(jī)利用軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，同時(shí)進(jìn)行必要的誤差補(bǔ)償，確保準(zhǔn)確度，之后輸出到顯示模塊顯示，聲光報(bào)警模塊報(bào)警等，同時(shí)根據(jù)礦用安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的配置，選擇輸出頻率信號(hào)或者是數(shù)字信號(hào)跟關(guān)聯(lián)設(shè)備通訊，具有極高的兼容性，可同時(shí)對(duì)井下環(huán)境中甲烷、一氧化碳、溫度、風(fēng)速進(jìn)行測(cè)定，實(shí)用性高，并實(shí)現(xiàn)四種參數(shù)輪流數(shù)字顯示、信號(hào)輸出等功能。本論文設(shè)計(jì)的目的是通過以下工作模塊實(shí)現(xiàn)的，基于各種技術(shù)問題考慮，系統(tǒng)中主要工作模塊功能如圖3所示。圖3傳感器整體框圖本傳感器具有單片機(jī)，甲烷檢測(cè)電路，放大電路，一氧化碳檢測(cè)電路，信號(hào)放大電路，溫度檢測(cè)電路，信號(hào)放大電路，風(fēng)速檢測(cè)電路，信號(hào)整形電路，顯示電路，信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路；甲烷檢測(cè)元件、溫度檢測(cè)元件的輸出信號(hào)直接進(jìn)入一種SPI串行總線式、片內(nèi)集成增益可編程運(yùn)算放大器的精密A/D轉(zhuǎn)換器，量化后送于單片機(jī)處理；超聲波接收元件將接收到的被氣流漩渦調(diào)制以后的超聲波信號(hào)變換成電信號(hào)，經(jīng)放大、檢波、整形后，得到與風(fēng)速成正比的旋渦頻率信號(hào)送于單片機(jī)處理；顯示電路，信號(hào)輸出電路，聲光報(bào)警電路都與單片機(jī)相對(duì)應(yīng)的端口連接。電源電路為各電路提供工作電源。具體的詳細(xì)功能結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。圖4傳感器詳細(xì)結(jié)構(gòu)功能圖軟件部分：結(jié)合中央控制處理芯片，采用uc/osii嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)架，實(shí)時(shí)分析、運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)和多任務(wù)的自由調(diào)度、相關(guān)控制指令的產(chǎn)生、繪制相關(guān)曲線圖表等；包含了軟件低功耗設(shè)計(jì)，軟件抗干擾設(shè)計(jì)，信號(hào)量的軟件補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)。四種微弱的電信號(hào)分別接入各自的模擬信號(hào)前端處理模塊，將微弱的電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、濾波、一次放大等處理，分別得到甲烷、一氧化碳、風(fēng)速和溫度的電壓或電流信號(hào)；經(jīng)過信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，將這四種模擬信號(hào)進(jìn)行二次放大、數(shù)字濾波等處理后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并存入相關(guān)的寄存器等待中央控制器進(jìn)行調(diào)用和處理。由于甲烷、一氧化碳、風(fēng)速和溫度敏感元件經(jīng)過處理后的輸出信號(hào)量與氣體濃度的存在一定的線性關(guān)系，根據(jù)已經(jīng)建立的四種對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)方式，對(duì)四種不同氣體的濃度和輸出信號(hào)關(guān)系進(jìn)行線性化。中央控制處理器得到信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊處理過的數(shù)字信號(hào)量參與到氣體濃度曲線運(yùn)算模型當(dāng)中，得到相應(yīng)的氣體濃度值。根據(jù)數(shù)學(xué)模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行溫濕度補(bǔ)償，從而提升此種檢測(cè)方法的環(huán)境適用性和檢測(cè)精度。將得到的各類型傳感器測(cè)量值通過軟件設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行再次運(yùn)算，得到一個(gè)相關(guān)的爆炸三角形范圍，并通過觸摸顯示屏繪制出多色圖，分別顯示當(dāng)前氣體環(huán)境下可能發(fā)生爆炸的可能性和級(jí)別，并進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警指示。本系統(tǒng)也采用模塊化設(shè)計(jì)思想，分為主程序和子程序,各個(gè)子模塊組成整個(gè)程序主程序。系統(tǒng)上電后，首先對(duì)CPU進(jìn)行初始化就、關(guān)中斷、設(shè)置堆棧指針、中斷優(yōu)先級(jí)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器，然后開中斷、對(duì)AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行初始化，之后核心系統(tǒng)開始工作。首先對(duì)甲烷濃度進(jìn)行采樣并顯示，若超過安全值則報(bào)警；然后對(duì)一氧化碳濃度進(jìn)行采樣并顯示，若超過安全值則報(bào)警；然后對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行采樣并顯示；最后對(duì)風(fēng)速采樣并顯示。四個(gè)過程循環(huán)采樣檢測(cè)并實(shí)時(shí)顯示。軟件主程序流程圖如圖5所示。圖5主程序圖軟件設(shè)計(jì)還包括四類主要的子程序，分別為通信中斷子程序、A/D采樣子程序、紅外遙控配置子程序和自診斷子程序等。本論文設(shè)計(jì)中使用型號(hào)為AD7705的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，它負(fù)責(zé)將四路傳感器采集生成的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)常夾帶著某些隨機(jī)的干擾輸入到到單片機(jī)當(dāng)中，在硬件電路設(shè)計(jì)中無法避免隨機(jī)誤差信號(hào)的干擾，但是通過大量的測(cè)試能發(fā)現(xiàn)隨機(jī)誤差發(fā)生的相關(guān)規(guī)律。同時(shí)，設(shè)計(jì)選定的每一個(gè)元件都存在輸出量的固有誤差，這是絕對(duì)的，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確性構(gòu)成了很大的影響，所以，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，通過軟件算法進(jìn)行數(shù)字濾波，消除隨機(jī)誤差。軟件數(shù)字濾波方法，具有無需購(gòu)置硬件，價(jià)格低廉，工作可靠，穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)了軟件零點(diǎn)補(bǔ)償技術(shù)程序，按GB13486-92的要求，催化燃燒式瓦斯傳感器連續(xù)工作8小時(shí)的零點(diǎn)漂移不應(yīng)大于0.1%。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是寬松的，但是瓦斯傳感器在長(zhǎng)時(shí)間使用后，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的零點(diǎn)漂移。其主要原因是，熱催化傳感元件的物理參數(shù)與補(bǔ)償元件的物理參數(shù)無法保持一致。促使甲烷檢測(cè)電橋電路發(fā)生漂移具體有兩方面的因素：一是甲烷傳感器的檢測(cè)頭設(shè)計(jì)中本身存在漂移誤差，這是其固有的屬性，只能弱化，不能根除，所以，一旦起開始工作，就會(huì)引入漂移誤差到測(cè)量系統(tǒng)中；二是由于催化元件長(zhǎng)時(shí)間與環(huán)境中的甲烷氣體發(fā)生催化燃燒，造成催化劑的活性降低，整體靈敏度下降，導(dǎo)致輸出呈現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，引發(fā)漂移發(fā)生。針對(duì)催化燃燒式甲烷敏感元件自動(dòng)校零技術(shù)的研究，通過理論研究和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，得出了通過敏感元件在礦井環(huán)境條件下模擬無瓦斯環(huán)境中的工作狀態(tài)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校零。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化燃燒式甲烷檢測(cè)方法的零點(diǎn)漂移是沒有規(guī)律可循的，且分散性較大，本系統(tǒng)通過軟件校零技術(shù)，具體工作如下：礦用多參數(shù)傳感器實(shí)際運(yùn)行一段時(shí)間后，經(jīng)過單片機(jī)控制工作元件的電流大小，使其溫度降到最低起燃溫度零界點(diǎn)以下，目的讓傳感器的敏感元件剛好不跟井下瓦斯氣體產(chǎn)生催化燃燒反應(yīng)，此時(shí)傳感器測(cè)量的數(shù)值可成為零漂值，再令單片機(jī)將零漂值儲(chǔ)存起來，零漂值儲(chǔ)存之后，將檢測(cè)元件的電壓升高，恢復(fù)其正常的工作狀態(tài)，開始檢測(cè)礦井中的瓦斯氣體，但是此時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器生成的數(shù)據(jù)不送去數(shù)碼管顯示，而是通過數(shù)據(jù)總線傳到單片機(jī)中預(yù)處理，即將檢測(cè)到的原始數(shù)據(jù)值與單片機(jī)RAM存儲(chǔ)的零漂值做一個(gè)差值運(yùn)算，保證了測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)度，通過上述過程就完成了單片機(jī)軟件零點(diǎn)補(bǔ)償。軟件溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)電化學(xué)傳感器由于其溫度特性不穩(wěn)定，對(duì)周圍環(huán)境溫度的變化敏感度較高，必須采用軟件設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行溫度的補(bǔ)償，來提高傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確度和調(diào)教周期。具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：傳感器會(huì)因?yàn)橹車h(huán)境溫度改變引入測(cè)量值的附加誤差，根據(jù)電化學(xué)一氧化碳傳感器經(jīng)最小二乘法曲線擬合的溫度特性函數(shù)，通過軟件調(diào)用溫度傳感芯片，把測(cè)量到的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，發(fā)送到單片機(jī)中，結(jié)合溫度誤差的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行軟件的修正，補(bǔ)償傳感器測(cè)量的信號(hào)，進(jìn)而提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)通過軟件修正環(huán)境溫度變化的原因帶來的測(cè)量誤差。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：本次設(shè)計(jì)完成的礦用多參數(shù)傳感器能否滿足現(xiàn)場(chǎng)工作的需要，能否正常的工作，需要進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中需要，利用制作完成的樣機(jī)，在檢測(cè)中心使用多種標(biāo)準(zhǔn)的甲烷和一氧化碳?xì)怏w進(jìn)行氣體傳感器校驗(yàn)，使用機(jī)密電阻箱和風(fēng)洞進(jìn)行溫度和風(fēng)速的校驗(yàn)。首先必須完成甲烷、一氧化碳、溫度和風(fēng)速四個(gè)傳感器的標(biāo)校工作，包括：靈敏度、零點(diǎn)、警報(bào)點(diǎn)、模擬和地址的標(biāo)?；蛘咴O(shè)置，這是下一步進(jìn)行礦用氣體傳感器實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。其次根據(jù)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB3836.1-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備》、AQ6203-2006《煤礦用低濃度載體催化式甲烷傳感器》、AQ6205-2006《煤礦用電化學(xué)式一氧化碳傳感器》、MT381-2007《煤礦用溫度傳感器通用技術(shù)條件》、MT448-2008《礦用風(fēng)速傳感器》和Q/SMY2492-2011GD4（B）礦用多參數(shù)傳感器技術(shù)條件等國(guó)家煤礦設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)低濃度礦用甲烷氣體傳感器、低濃度礦用一氧化碳?xì)怏w傳感器進(jìn)行以下基本實(shí)驗(yàn)：工作穩(wěn)定性測(cè)定實(shí)驗(yàn)、顯示值穩(wěn)定性測(cè)定實(shí)驗(yàn)、基本誤差測(cè)定實(shí)驗(yàn)、響應(yīng)時(shí)間測(cè)定實(shí)驗(yàn)、報(bào)警誤差實(shí)驗(yàn)等，記錄實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，之后與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，判定傳感器是否設(shè)計(jì)的合格。四、實(shí)踐成果隨著“信息時(shí)代”的到來，作為獲取信息的手段——傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對(duì)其要求越來越高，需求越來越迫切。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。通過本次對(duì)煙霧傳感器在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的調(diào)研，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性，對(duì)煙霧傳感器檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用有了深刻了解。并在調(diào)研中學(xué)會(huì)了分析問題，解決問題，收集資料，整理數(shù)據(jù)的能力。總之，本次調(diào)研報(bào)告受益匪淺。工程實(shí)踐是教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在工程實(shí)踐過程中，學(xué)校也以培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、解決問題和向生產(chǎn)實(shí)際學(xué)習(xí)的能力和方法為目標(biāo)。培養(yǎng)我們的團(tuán)結(jié)合作精神，牢固樹立我們的群體意識(shí)，即個(gè)人智慧只有在融入集體之中才能最大限度地發(fā)揮作用。通過這次工程實(shí)踐，使我在生產(chǎn)實(shí)際中學(xué)習(xí)到了電氣設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)管理知識(shí)、電氣設(shè)備的制造過程知識(shí)及在學(xué)校無法學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。在向工人學(xué)習(xí)時(shí)，培養(yǎng)了我們艱苦樸素的優(yōu)良作風(fēng)。在生產(chǎn)實(shí)踐中體會(huì)到了嚴(yán)格地遵守紀(jì)律、統(tǒng)一組織及協(xié)調(diào)一致是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要，也是我們當(dāng)代大學(xué)生所必須的，從而近一步的提高了我們的組織觀念。通過工程實(shí)踐，對(duì)我們鞏固和加深所學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力和加強(qiáng)勞動(dòng)觀點(diǎn)起了重要作用。馬克思主義、毛澤東思想、鄧小平理論和江澤民“三個(gè)代表”重要思想的學(xué)習(xí)，以正確的理論武裝自己的頭腦，始終以一個(gè)共產(chǎn)黨員的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自己，尤其是深入地學(xué)習(xí)了黨的“十六大”報(bào)告，認(rèn)真領(lǐng)會(huì)其精神實(shí)質(zhì)。正確的思想才能有正確的行動(dòng)。近一年來，我努力學(xué)習(xí)本專業(yè)新的理論知識(shí)，努力把當(dāng)今最新最先進(jìn)的新材料，新工藝和新設(shè)備推廣應(yīng)用于工程實(shí)踐中。把技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新放在第一位，提高技術(shù)貢獻(xiàn)率；增強(qiáng)成本意識(shí)，把降低巖米成本作為衡量技術(shù)基礎(chǔ)工作的主要標(biāo)準(zhǔn)；擔(dān)任開三區(qū)黨支部書記以來，短時(shí)間內(nèi)完成了從工程師到黨的支部書記的角色轉(zhuǎn)換，盡快熟悉支部工作內(nèi)容和業(yè)務(wù)，團(tuán)結(jié)帶領(lǐng)開拓三區(qū)黨支部一班人，以黨委關(guān)于進(jìn)一步轉(zhuǎn)變干部工作作風(fēng)的37號(hào)文件精神為準(zhǔn)繩，以身作則，率先垂范，規(guī)范安全教育的方式方法，提高安全教育質(zhì)量，用“不安全的尺一米不進(jìn)，不安全的事一件不做，不安全的人一個(gè)不用”的管理原則，重點(diǎn)抓好班隊(duì)長(zhǎng)以上管理人員的全過程安全盯崗和“班末、周末、月末”三個(gè)重點(diǎn)安全時(shí)段的監(jiān)控，迅速扭轉(zhuǎn)了安全管理的被動(dòng)局面。在工程實(shí)踐的這段時(shí)間，雖然有時(shí)候工作很苦很累，但是，我從中體會(huì)到了實(shí)踐中的專業(yè)技術(shù)，不斷積累實(shí)踐技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。工程實(shí)踐是黑龍江科技學(xué)院學(xué)院為培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才安排的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是將學(xué)校教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，理論與實(shí)踐相聯(lián)系的重要途徑。其目的是使我們通過實(shí)習(xí)在專業(yè)知識(shí)和人才素質(zhì)兩方面得到鍛煉和培養(yǎng)，從而為畢業(yè)后走向工作崗位盡快成為骨干打下良好基礎(chǔ)。通過工程實(shí)踐，使我們了解和掌握了多種實(shí)用電路的主要結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)技術(shù)和工藝過程;使用的主要工裝設(shè)備;產(chǎn)品生產(chǎn)用技術(shù)資料;生產(chǎn)組織管理等內(nèi)容，加深對(duì)交直流變換的工作原理、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)等基本理論的理解。使我們了解和掌握了交直流變換的工作