最新安全监测监控课程设计.docx
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最新安全监测监控课程设计
安全监测监控课程设计
安全监测监控
课
程
设
计
学院：
能源学院
专业：
安全工程
姓名：
张德军
学号：
0703070136
日期：
2011年1月3日
对煤自然发火平台监测监控系统的
设计
一、工程设计
1、需求设计
1.1需求分析
该实验室主要承担煤自然特性的实验研究。
主要测试煤自然发火期的放热强度、耗氧速度、临界温度及指标气体等特性参数。
实验台煤样容量1.5吨，模拟煤自燃环境，自然供风，自持氧化升温，自动测量温度等参数，实验数据计算机处理，是我国迄今装煤量最大的煤自然发火专业实验台。
1.2功能需求
1）试验台容量1.5t。
2）用于测试煤的自然发火期放热强度、耗氧速度、临界温度及指标气体等特性参数。
3）需要将数据处理转化为三维图像，并在计算机屏幕上显示。
4）可以按需求打印。
5）用户可以获取图像中任意一点的信息。
6）用户可以通过计算机控制实验进程，如环境温度高低，风速，氧含量等。
7）在实验中与意外情况，可以紧急停止试验。
8）具备安全性和可靠性。
1.3界面需求
1）试验台通过计算机控制。
2）界面需要显示实验时间、试验台等温三维立体图像，实验台最高、最低温度，通风风速，进回风流中氧、二氧化碳、一氧化碳浓度，煤的重量等信息。
3）可以用鼠标指针点击查看各点温度。
1.4性能需求
1）操作安全，性能可靠。
2）数据测量准确。
3）操作方便快捷。
4）反应灵敏。
2、环境分析
2.1需求方实际环境
2.1.1地理位置
本实验室位于在西安市雁塔中路58号西安科技大学校园内，旁有办公楼，宿舍楼，东临雁塔路，为闹市区。
2.1.2实验室环境
实验室为普通建设楼房，没有特别的防护措施和设施。
2.2供应方客观条件
供应方感应器种类齐全，资金充裕，技术成熟，但限于国内计算机软件水平总体不高，实现三维立体成像有较大困难，建议改为二维成像。
从经济效益因素考虑，设置热感应器的数量为九个。
3、系统设计
3.1系统框图
3.1.1系统结构图
3.1.2信息流程图
3.2系统设计说明
本系统有主平台、计算机系统、安全控制系统组成，其具体功能如下。
3.2.1主平台
由燃烧炉、传感系统及附件组成。
其中包含一个承载能力1.5t的燃烧炉及其进风装置，9个热传感器，进、回风各一套气体监测装置（能够检验氧气、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、甲烷等气体）组成。
其功能是燃烧实验用煤并感知其温度，控制进回风量并检测各种气体浓度，最后传至计算机系统及安全控制系统。
3.2.2计算机系统
主要由计算机及辅助软件系统构成，主要负责将传感系统上传的数据信息进行处理，然后转换成像。
3.2.3安全控制系统
即紧急停车系统。
其功能是监测传感器传回的数据，当温度过高或其他有可能产生危险的事件发生时，即紧急停车。
4、实施要案
4.1安装条件
4.1.1室内环境要求
1）温度范围﹣10℃---40℃
2）湿度20%---75%
3）干净和无尘
4）必须远离强磁场操作，避免阳光直射和震动操作平台。
4.1.2供电要求
稳定的380V工业用电
4.1.3其他要求
安装人员、器材均由供应方提供，需求方配合工作。
4.2实施步骤
1）预制燃烧炉、送风装置、各类传感器、计算机平台及软件系统，分组完成。
2）安装队负责安装。
安装工作具体步骤如下：
a.安装燃烧炉
b.安装送风装置
c.安装传感器
d.安装紧急停车装置
e.将传感器以计算机系统相连
3）调试工作，将实验平台调试至工作状态。
4）验收。
要求技术人员、双方负责人在场。
4.3验收标准
实验平台能够在规定的条件下正常工作，在实际环境与客观条件基础上最大限度满足需求方要求，符合当初双方共同制定的功能标准。
二、数据处理
1.纵剖面数据
宽度
高度
-1.2m
-0.8m
-0.4m
0m
0.4m
0.8m
1.2m
2.0m
46.2
47.7
48
49.8
48
47.2
46
1.8m
47.4
48.1
49.2
50.2
49.8
49.5
48.7
1.6m
50
52.4
53.8
54.3
53.6
52
50.1
1.4m
49.8
49.1
50
50
49.8
50.1
49
1.2m
47
48
48.6
48.9
47.8
48.6
48.7
1.0m
46
46.5
47
46.2
46.7
48
47
0.8m
45
45
46
46
45.6
46
45
0.6m
44.4
45
45
45
45
45
45.6
0.4m
44
45
45.3
46.1
45.7
45.6
44.6
0.2m
44.2
45.6
45
46.5
46
46.3
44.8
0m
44
44.8
44.6
45.2
45
45
44.6
1）.要求按照每0.02m为单位进行插值，插值结果表
高度\宽度
-1.2m
-1.18
-1.16
-1.14
-1.12
-1.10
-1.08
-1.06
-1.04
-1.02
-1.0m
2
46.2
46.3
46.4
46.4
46.5
46.6
46.7
46.7
46.8
46.9
47.0
1.98
46.3
46.4
46.5
46.5
46.6
46.7
46.7
46.8
46.9
47.0
47.0
1.96
46.4
46.5
46.6
46.6
46.7
46.8
46.8
46.9
47.0
47.0
47.1
1.94
46.6
46.6
46.7
46.7
46.8
46.9
46.9
47.0
47.1
47.1
47.2
1.92
46.7
46.7
46.8
46.9
46.9
47.0
47.0
47.1
47.2
47.2
47.3
1.9
46.8
46.9
46.9
47.0
47.0
47.1
47.1
47.2
47.2
47.3
47.4
1.88
46.9
47.0
47.0
47.1
47.1
47.2
47.2
47.3
47.3
47.4
47.4
1.86
47.0
47.1
47.1
47.2
47.2
47.3
47.3
47.4
47.4
47.5
47.5
1.84
47.2
47.2
47.2
47.3
47.3
47.4
47.4
47.5
47.5
47.5
47.6
1.82
47.3
47.3
47.4
47.4
47.4
47.5
47.5
47.6
47.6
47.6
47.7
1.8
47.4
47.4
47.5
47.5
47.5
47.6
47.6
47.6
47.7
47.7
47.8
1.78
47.7
47.7
47.7
47.8
47.8
47.9
47.9
48.0
48.0
48.1
48.1
1.76
47.9
48.0
48.0
48.1
48.1
48.2
48.2
48.3
48.3
48.4
48.4
1.74
48.2
48.2
48.3
48.4
48.4
48.5
48.5
48.6
48.7
48.7
48.8
1.72
48.4
48.5
48.6
48.6
48.7
48.8
48.9
48.9
49.0
49.1
49.1
1.7
48.7
48.8
48.9
48.9
49.0
49.1
49.2
49.2
49.3
49.4
49.5
1.68
49.0
49.0
49.1
49.2
49.3
49.4
49.5
49.6
49.6
49.7
49.8
1.66
49.2
49.3
49.4
49.5
49.6
49.7
49.8
49.9
50.0
50.1
50.2
1.64
49.5
49.6
49.7
49.8
49.9
50.0
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
1.62
49.7
49.9
50.0
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
50.6
50.7
50.9
1.6
50.0
50.1
50.2
50.4
50.5
50.6
50.7
50.8
51.0
51.1
51.2
1.58
50.0
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
50.6
50.7
50.8
50.9
51.0
1.56
50.0
50.0
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
50.6
50.7
50.8
50.9
1.54
49.9
50.0
50.1
50.2
50.2
50.3
50.4
50.5
50.5
50.6
50.7
1.52
49.9
50.0
50.0
50.1
50.2
50.2
50.3
50.3
50.4
50.4
50.5
1.5
49.9
49.9
50.0
50.0
50.1
50.1
50.2
50.2
50.2
50.3
50.3
1.48
49.9
49.9
49.9
50.0
50.0
50.0
50.0
50.1
50.1
50.1
50.2
1.46
49.9
49.9
49.9
49.9
49.9
49.9
49.9
49.9
50.0
50.0
50.0
1.44
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
49.8
1.42
49.8
49.8
49.8
49.8
49.7
49.7
49.7
49.7
49.7
49.6
49.6
1.4
49.8
49.8
49.7
49.7
49.7
49.6
49.6
49.6
49.5
49.5
49.5
1.38
49.5
49.5
49.5
49.4
49.4
49.4
49.4
49.3
49.3
49.3
49.3
1.36
49.2
49.2
49.2
49.2
49.2
49.2
49.1
49.1
49.1
49.1
49.1
1.34
49.0
49.0
48.9
48.9
48.9
48.9
48.9
48.9
48.9
48.9
48.9
1.32
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
48.7
1.3
48.4
48.4
48.4
48.4
48.4
48.4
48.4
48.5
48.5
48.5
48.5
1.28
48.1
48.1
48.2
48.2
48.2
48.2
48.2
48.2
48.2
48.3
48.3
1.26
47.8
47.9
47.9
47.9
47.9
48.0
48.0
48.0
48.0
48.1
48.1
1.24
47.6
47.6
47.6
47.7
47.7
47.7
47.8
47.8
47.8
47.9
47.9
1.22
47.3
47.3
47.4
47.4
47.4
47.5
47.5
47.6
47.6
47.7
47.7
1.2
47.0
47.1
47.1
47.2
47.2
47.3
47.3
47.4
47.4
47.5
47.5
1.18
46.9
46.9
47.0
47.0
47.1
47.1
47.2
47.2
47.3
47.3
47.4
1.16
46.8
46.8
46.9
46.9
47.0
47.0
47.1
47.1
47.2
47.2
47.3
1.14
46.7
46.7
46.8
46.8
46.9
46.9
47.0
47.0
47.0
47.1
47.1
1.12
46.6
46.6
46.7
46.7
46.8
46.8
46.8
46.9
46.9
47.0
47.0
1.1
46.5
46.5
46.6
46.6
46.7
46.7
46.7
46.8
46.8
46.8
46.9
1.08
46.4
46.4
46.5
46.5
46.5
46.6
46.6
46.6
46.7
46.7
46.8
1.06
46.3
46.3
46.4
46.4
46.4
46.5
46.5
46.5
46.6
46.6
46.6
1.04
46.2
46.2
46.3
46.3
46.3
46.4
46.4
46.4
46.4
46.5
46.5
1.02
46.1
46.1
46.2
46.2
46.2
46.2
46.3
46.3
46.3
46.3
46.4
1
46.0
46.0
46.1
46.1
46.1
46.1
46.2
46.2
46.2
46.2
46.3
0.98
45.9
45.9
45.9
46.0
46.0
46.0
46.0
46.1
46.1
46.1
46.1
0.96
45.8
45.8
45.8
45.9
45.9
45.9
45.9
45.9
46.0
46.0
46.0
0.94
45.7
45.7
45.7
45.8
45.8
45.8
45.8
45.8
45.8
45.9
45.9
0.92
45.6
45.6
45.6
45.6
45.7
45.7
45.7
45.7
45.7
45.7
45.8
0.9
45.5
45.5
45.5
45.5
45.6
45.6
45.6
45.6
45.6
45.6
45.6
0.88
45.4
45.4
45.4
45.4
45.4
45.5
45.5
45.5
45.5
45.5
45.5
0.86
45.3
45.3
45.3
45.3
45.3
45.3
45.3
45.4
45.4
45.4
45.4
0.84
45.2
45.2
45.2
45.2
45.2
45.2
45.2
45.2
45.2
45.2
45.3
0.82
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
45.1
0.8
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
0.78
44.9
44.9
44.9
44.9
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
45.0
0.76
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
0.74
44.8
44.8
44.8
44.8
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
44.9
0.72
44.8
44.8
44.8
44.8
44.8
44.8
44.8
44.8
44.9
44.9
44.9
0.7
44.7
44.7
44.7
44.7
44.8
44.8
44.8
44.8
44.8
44.8
44.9
0.68
44.6
44.7
44.7
44.7
44.7
44.7
44.7
44.8
44.8
44.8
44.8
0.66
44.6
44.6
44.6
44.6
44.7
44.7
44.7
44.7
44.7
44.8
44.8
0.64
44.5
44.5
44.6
44.6
44.6
44.6
44.7
44.7
44.7
44.7
44.8
0.62
44.5
44.5
44.5
44.5
44.6
44.6
44.6
44.6
44.7
44.7
44.7
0.6
44.4
44.4
44.5
44.5
44.5
44.6
44.6
44.6
44.6
44.7
44.7
0.58
44.4
44.4
44.4
44.5
44.5
44.5
44.6
44.6
44.6
44.6
44.7
0.56
44.3
44.4
44.4
44.4
44.5
44.5
44.5
44.6
44.6
44.6
44.7
0.54
44.3
44.3
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