国际科技合作与交流专项项目(2006DFB72510)
- 作品数：19 被引量：104H指数：7
- 相关作者：张记龙王志斌李晓田二明王鹏更多>>
- 相关机构：中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心电子测试技术国防科技重点实验室更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目山西省国际科技合作计划山西省科技攻关计划项目更多>>
- 相关领域：矿业工程理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于FPGA的光谱探测实时数据处理系统研究
- 2010年
- 为实时获取战场中来袭激光、大气污染物、毒气等待测物光谱分布信息,根据傅里叶光谱变换理论,研究设计了实时数据处理系统。分析了光谱探测系统结构和工作原理,采用Xilinx公司Virtex2-Pro开发板在ISE10.1开发平台上设计了1 024点基2-FFT算法数据处理模块硬件电路,并通过了第三方仿真软件Modelsim6.3f的仿真。结果表明,FPGA实际计算1 024点基2-FFT频谱分布信息与Matlab理论计算结果相同。当芯片工作在100 MHz时,完成1 024点16位基2-FFT数据处理约需32μs,满足光谱探测实时数据处理要求。
- 刘辉志张记龙李晓王志斌
- 关键词：快速傅里叶变换数据处理FPGA
- 空拱形巷道中电磁波的传输特性被引量：2
- 2009年
- 拱形巷道是煤矿井下最常见的一种巷道。分析了电磁波在空拱形巷道中的传输特性。运用波导理论并结合数值计算法推导出巷道内电磁波的衰减率计算公式。对传输频率、巷道横截面以及围岩介质电参数对电磁波传输衰减率的影响进行了仿真。结果表明,在300～3000MHz特高频段,工作频率越高衰减越小;巷道横截面积越大衰减率越小;围岩介质的相对介电常数越大,衰减越大,且介电常数的变化对垂直极化波的影响大于水平极化波;围岩介质的电导率对衰减的影响不大,可忽略不计。
- 张妍玮张记龙
- 关键词：拱形巷道电磁波传输特性衰减率
- 光纤中拉曼散射回波超高灵敏度探测技术研究被引量：7
- 2009年
- 与布里渊散射不同,石英光纤中斯托克斯拉曼散射与光纤所受应力无关,只是绝对温度的函数,而且其拉曼频移为1.395×1013Hz,比布里渊散射易于提取,作为分布式光纤温度传感器的传感信号有一定的优势,但斯托克斯拉曼散射信号比布里渊弱,其峰值功率在APD中产生的光电流在nA级,低于APD的噪声电流,经光电转换后信号的信噪比小于1,傅里叶变换以及小波变换都无法有效地处理这类信号。通过对斯托克斯拉曼散射信号进行特征分析后,采用累加与小波降噪的综合方法提取该信号,实现在APD噪声电流以下的超灵敏度探测,达到每度0.104nA的温度灵敏度,低于本系统所有APD噪声电流2.3nA的1个数量级。
- 张悦张记龙李晓王志斌王鹏
- 关键词：拉曼散射光纤小波变换
- 电调制非分光红外瓦斯传感系统设计被引量：8
- 2011年
- 基于气体红外光谱吸收原理,设计了一款电调制非分光技术的红外瓦斯传感器系统。该系统采用单光路双波长技术,以红外LED光源IRL715、防尘防水的吸收气室和热释电探测器件LIM-262组成光学探头,利用有源滤波和差分放大电路实现信号调理,采用二项式拟合瓦斯浓度-电压关系曲线,实现了对瓦斯浓度的精确探测。实验表明,该传感器能够可靠检测5%范围的瓦斯气体,灵敏度达到0.5%,具有良好的一致性和适用性,初步具备了工业应用的条件。
- 赵正杰刘东旭张记龙王志斌李晓田二明
- 关键词：差分放大
- 基于空分复用的矿井瓦斯浓度光纤检测网络研究被引量：5
- 2010年
- 瓦斯爆炸事故频繁发生,对瓦斯浓度进行准确、实时检测和预警是治理瓦斯危害的有效手段。实验研究了基于气体光谱吸收原理,采用1.65μm波长的近红外可调谐DFB激光器,利用激光器的模式跃变特性设计了差分吸收式的双波长单光路光纤传感网络。使用光开关并结合空分复用技术复用了16个瓦斯传感器,传感气室部分研究了防煤尘等关键技术。经PCI数据采集卡采集各路信号后,利用虚拟仪器对各路信息进行分析并显示。研究表明,在不采用数字锁相放大器,且气体吸收光程只有10cm的条件下,探测灵敏度达到了0.05%,长时间的精确度和稳定性均可满足实际要求,各传感器切换响应时间小于1s。该网络只要更换激光器就可对其他气体进行实时检测。
- 张记龙王鹏王志斌李晓王智文
- 关键词：空分复用瓦斯传感器
- 基于zigbee的煤矿安全监测及人员定位系统被引量：8
- 2009年
- 针对煤矿复杂的工作环境及安全生产的要求,研究了一种基于zigbee技术的无线传感网络与光纤通信网相结合的煤矿安全监测及人员定位系统。系统实现了井上人员实时监测井下区域的瓦斯浓度,并实时跟踪定位井下人员,方便工作人员有效地管理矿井的安全工作。文章介绍了zigbee技术的特点,提出了无线传感网络系统分层运作的机制,分析了井下人员定位功能的实现方法、环境参数采集及传输的过程,并对系统的软件设计流程进行了全面介绍。
- 路坦王志斌张记龙田二明李晓孙立新
- 关键词：无线传感网络ZIGBEE安全监测
- 巷道内粉尘对特高频电磁波传播特性的影响被引量：7
- 2009年
- 根据瑞利散射规律分析了粉尘和雾滴对电磁波传输的衰减特性.研究表明:电磁波的传输衰减与粉尘颗粒的大小和分布无关;衰减随着电磁波的频率升高以及粉尘浓度、雾滴含水量的增大而增大;粉尘颗粒的形状和空间取向决定交叉极化分辨率的大小,分辨率越高,不同极化波之间的相互干扰就越大.但电磁波在特高频频段时,在限定的浓度范围内,粉尘颗粒在各个方面对电磁波传输的衰减都很小,与巷道内其它因素引起的衰减相比是非常小的.
- 张妍玮张记龙
- 关键词：粉尘雾滴瑞利散射交叉极化
- 基于光谱吸收和谐波检测的瓦斯浓度测量技术被引量：15
- 2008年
- 提出了一种基于瓦斯特征光谱吸收特性和二次谐波检测原理的煤矿瓦斯监测方法,从理论上论证了该方法的可行性,并进行了实验验证.以分布反馈(DFB)激光器做光源,使用正弦信号对激光器输出的激光频率进行调制,激光通过瓦斯密闭气室后,由光电探测器探测,对所得到的信号使用二次谐波技术处理后,得到密闭气室中的瓦斯浓度,结果与实际浓度吻合.最后对影响实验检测分辨率的因素进行了分析.结果表明:该技术实现了完全非接触在线自动检测,能够满足煤矿瓦斯安全检测的要求.
- 张记龙王志斌李晓田二明
- 关键词：瓦斯红外吸收谐波检测
- 无线传感器网络簇内自适应融合算法研究被引量：17
- 2009年
- 无线传感器网络中采集的数据存在着较大的冗余与误差,且影响数据的可靠性。针对这个问题,分析了簇内数据误差成因,提出了一种改进后的自适应数据融合算法。该算法从节点测量数据自身着手,通过迭代得到各个节点测量数据的无偏估计值,以各个节点与估计值的欧氏距离作为各节点可信度的描述。实验证明,该融合算法提高了数据的精度和可信度。同时,通过与分批估计融合方法和传统的自适应加权融合方法的比较分析,表明该方法融合效果更好。
- 马琦张记龙王志斌
- 关键词：无线传感器网络数据融合自适应加权
- 矿井瓦斯浓度光纤检测网络
- 基于甲烷对特定波长光的特征吸收,波分复用技术和谐波检测技术,本文设计了由分布反馈式激光器（DFB）,PIN光电二极管,SR830数字锁相放大器及气室等组成矿井瓦斯浓度光纤检测网络.利用Labview开发了信号处理和采集显...
- 张记龙阎鹤王志斌李晓田二明刘智超
- 关键词：谐波检测波分复用光纤气体传感器甲烷
- 文献传递
