Оптико-электронная система определения трехмерных координат очага взрыва в газодисперсных системах на начальной стадии

• Автор: Павлов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Аналитический обзор

1.1 Взрывы в газодисперсных системах на потенциально опасных

техногенных объектах

1.1.1 Особенности взрывов угольной пыли в угольных шахтах

1.2 Основные способы и средства предупреждения и локализаций взрывов в газодисперсных системах
1.2.1 Профилактические меры борьбы с взрывами в газодисперсных системах на примере угольных шахт

1.2.2 Пассивные способы локализации взрывов в газодисперсных системах

на примере угольных шахт

1.2.2.1 Особенности конструкции сланцевых заслонов

1.2.2.2 Особенности конструкции водяных заслонов
1.2.3 Активные способы локализации взрывов в газодисперсных системах
на примере угольных шахт
1.2.3.1 Классификация оптико-электронных методов измерения температуры
1.2.3.2 Влияние промежуточной среды на работу ОЭП
1.2.3.3 Система локализации взрывов СЛВА-
1.2.3.4 Оптико-электронный прибор обнаружения- начальной стадии развития взрыва в газодисперсных системах
1.3 Цель и задачи исследования ;
2 Расчет и проектирование оптико-электронной системы определениям трехмерных координат очага взрыва в газодисперсных системах на начальной стадии...................................................... !
2.1 Структурная схема системы
2.1.1 Датчик определения двумерных координат очага взрыва
2.2 Выбор параметров охраняемой зоны

2.3 Расчет системы
2.3.1 Определение трехмерных координат очага возгорания
2.3.2 Оценка погрешности при определении координат очага возгорания
2.3.3 Определение предварительного значения углового поля
2.3.4 Выбор приемников излучения
2.3.5 Выбор оптической системы датчика двумерных координат
2.3.5.1 Использование оптической системы двоякой симметрии
2.3.5.2 Использование волоконно-оптического преобразователя
2.3.6 Энергетический расчет оптической системы датчиков двумерных координат
2.3.6.1 Обобщенная методика энергетического расчета оптикоэлектронных приборов
2.3.6.2 Адаптация методики энергетического расчета для датчиков двумерных координат
2.3.6.3 Предварительный энергетический расчет
2.3.6.4 Окончательный расчет оптической части прибора
2.3.7 Электронная часть системы
2.4 Основные характеристики системы
2.4.1 Нижний предел обнаружения по температуре
2.4.2 Дальность
2.4.3 Быстродействие
2.4.4 Точность определения температуры
2.4.5 Точность определения координат
3 Лабораторное исследование параметров оптико-электронной- системы определения трехмерных координат очага взрыва в газодисперсных системах
на начальной стадии
3.1 Описание лабораторной установки для исследования параметров оптикоэлектронной системы определения трехмерных координат очага взрыва в газодисперсных системах на начальной стадии
3.2 Методика установки системы на охраняемом объекте
3.3 Исследование точности определения координат очага возгорания
3.4 Исследование температурной разрешающей способности
3.5 Исследование помехоустойчивости от оптических помех
4 Натурные испытания оптико-электронной системы определения трехмерных координат очага взрыва в газодисперсных системах на начальной стадии
4.1 Экспериментальные установки для изучения шахтных взрывов и
взрывозащитных мероприятий
4.2 Экспериментальная установка на базе опытного образца системы
взрывозащиты газоотводящей сети СВГСА
4.3 Пылеметная газодинамическая мортира
4.4 Обеспечение взрывозащиты элементов оптико-электронной системы
4.5 Описание методики проведения испытаний
4.6 Результаты испытаний
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Разрешение на применение и сертификат соответствия для
взрывозащитной коробки и кабельного ввода
Приложение Б Акт внедрения

текторы для каждого канала. Конструкция оптической части прибора устроена таким образом, что объектив 1 фокусирует потоки (после деления) на чувствительные окна фотодетекторов. Светофильтры 3 и 4 выделяют из светового потока различные участки спектра. Сигналы с фотодетекторов 5 подаются на усилители 7 и 8 и усиливаются ими. Для исключения влияния температуры корпуса датчика на значение сигналов с фотодетекторов в приборе предусмотрен блок термостабилизации тем-новых токов фотодекторов 6. Сигналы с усилителей подаются в исполнительную схему, которая состоит из блока микроконтроллера 9. Блок микроконтроллера вычисляет отношение двух сигналов с усилителей 7 и 8 и по полученному значению принимает решение о начале возгорания.

X >,
[= Микро-
< контроллер X о. 1 56

Рисунок 1.8 - Структурная схема оптико-электронного прибора обнаружения начальной стадии развития взрыва в газодисперсных системах
Для успешного гашения вспышек с помощью взрыподавителя удельный расход ингибитора должен быть не менее 0,15 кг на 1 м3 защищаемого объема, который определяется площадью поперечного сечения охраняемой зоны и расстоянием от потенциального источника воспламенения до места установки взрывоподавляющего устройства. Таким образом, для защиты охраняемой зоны площадью сечения от 5 м2 до 10 м2 необходимо выбросить не менее 30 кг ингибитора в течение 10 мс [24]. Такая скорость выброса тушащего порошка при ложном срабатывании может быть