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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

矿井瓦斯是矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体。有时单独指甲烷（沼气）。它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。另外，在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。

近年来由于矿井下高温高压的影响，矿井事故频发，对井下员工的安全缺乏足够的保护，所以对于矿井瓦斯含量的实时监控就显得尤为重要。

国内外研究现状

coalminesafetymonitoringsystem）主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。

2. 研究的基本内容

通过各种传感器实时测量矿井中甲烷，一氧化碳，二氧化碳等气体的含量，然后将传感器连接到485/can接口传感器上，然后传输信号到fpga上，用fpga处理各种有毒气体的含量，如果含量超标，就用警报器报警。同时测量矿井下各电路的运行状态，电压互感器和电流互感器进行数据采集，用rs485进行数据传输，然后在a/d模块，fpga，sdram中进行数据处理，将处理好的数据转换为模拟数据送入继保设备的跳闸处理模块，然后完成故障处理，如果异常过大，用警报器通知矿井下的人员尽快离开。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2017.11.30-2017.12.30进行调研，明确设计任务，完成任务书等工作。

2018.1.1-2018.1.20进行方案的论证、完成开题报告以及外语文献翻译。

2018.2.20-2018.3.20完成电路原理图，进行系统硬件的焊接、调试。

4. 参考文献

1. 陈放;仇润鹤;钱坤;吕朝;安朝辉.一种瓦斯浓度实时检测系统[P].31: CN202047867U ,2011-11-23.
2. 李静;吴佳锋. 一种智能矿井安全系统[P]. 33: CN205135714U ,2016-04-06.
3. 王跃豪;曹珍贯;刘骏;徐牧;聂然;张志强;贾文祥. 基于FPGA的矿井电网综合保护系统 [P]. 34: CN205647031U,2016-10-12.
4. 张晓明;公茂法;郗忠梅;庄伟;刘小聪;柴龙庆;杨焱麟. 基于FPGA的矿井电网电流保护系统研究 [J]. 电力系统保护与控制 , 2010, 38(22): 200-205
5. 王彬;, 周志刚;, 汤文兵. 基于FPGA的煤矿井下瓦斯监测系统的设计[J]. 工矿自动化, 2011, 88(3): 88-90