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基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制

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基于AT89S52单片机的煤矿瓦斯监测系统的研制

作者：王天福江苏大学

学位级别：硕士

能源工业是国家经济发展的命脉，近年来，随着石油资源的紧张、石油价格的飚升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。然而，中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡事故屡见报端。在这些事故中，瓦斯爆炸又... 详细信息

能源工业是国家经济发展的命脉，近年来，随着石油资源的紧张、石油价格的飚升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。然而，中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡事故屡见报端。在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大多数。这其中，固然有很多诱发因素，但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。本课题采用镇江中煤电子有限公司研发的无火焰燃烧式气体传感器，以AT89S52单片机作为硬件电路核心，研制煤矿瓦斯(CH4)监测系统，开发出实现对CH4的识别、浓度监测、阈值报警以及实时上传数据至地面监控PC，通过串口通讯软件界面显示。论文首先阐述了CH4监测系统的发展及现状，通过对无火焰燃烧式CH4传感器的原理分析确立了系统的研发方向;接着介绍了监测系统的设计要求，由于煤矿井下工作环境特殊，空间狭窄，湿度大，有易燃易爆的瓦斯和煤尘，所以，煤矿电气设备必须符合防爆要求，应有接地、过流、漏电保护装置。在此基础上，详细论述了瓦斯气体监测系统的硬件电路设计与系统软件设计及实用分析。本课题采用具有较高性价比的单片机AT89S52构成煤矿气体监测系统的核心部分，根据气体传感器测量的信号，实现对CH4的成分识别和浓度测量;使用按键面板输入外部命令;采用ATMEL公司的Data Flash存储器AT24C02存储设定的参数及大量的测量数据;采用RS—485协议，实现数据远传，由地面串口通讯软件接收处理。串口通讯软件对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到电脑端，而且能实现电脑对单片机的控制。本文设计开发的串口通讯软件，是煤矿气体监测系统标定及其与PC机之间通讯的配套工具。基于串口通讯协议，使用该软件可以通过PC机实时监控煤矿气体监测系统的运行状态，读取系统存储器中的数据，并可实时显示系统监测到的不同环境下的气体浓度，运用PC强大的数据处理能力分析保存数据，并通过串口通讯软件将所测量的结果显示到软件界面，便于工作人员更直观地了解井下的工况，实施相应处理与控制。

关键词：传感器煤矿数据采集串口通讯

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自走式藜麦联合收割机设计及试验

吉林大学学报（工学版） 2023年第9期53卷 2686-2694页

作者：史瑞杰戴飞赵武云杨发荣张锋伟赵一鸣曲浩王天福郭军海甘肃农业大学机电工程学院兰州730070 甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所兰州730070

为提高藜麦机械化收获水平,解决普通谷物联合收割机收获时损失大、含杂高、喂入不畅等问题,针对收获期藜麦植株特性设计了一种大型自走式藜麦联合收割机。该机采用扩口式小行距链齿喂入割台、组合式纵轴流脱粒滚筒、专用编织筛凹板、双... 详细信息

为提高藜麦机械化收获水平,解决普通谷物联合收割机收获时损失大、含杂高、喂入不畅等问题,针对收获期藜麦植株特性设计了一种大型自走式藜麦联合收割机。该机采用扩口式小行距链齿喂入割台、组合式纵轴流脱粒滚筒、专用编织筛凹板、双层往复式异向振动筛等装置,配合宽体过桥、脱粒滚筒无级变速和大脱分空间等设计实现了藜麦的顺畅喂入和高效脱粒分离,对关键部件进行了设计分析,并进行了田间试验。田间试验结果表明:当藜麦籽粒含水率为14.42%时,脱净率为96.83%、含杂率为4.41%、破损率为0.2%、割台损失率为1.14%、夹带损失率为1.73%,清选损失率为1.09%、飞溅损失率为0.16%、总损失率为4.13%;作业期间机具运行平稳,满足藜麦机械化收获要求。本文研究成果可为藜麦联合收割机设计及试验提供一定参考。

关键词：农业机械联合收割机藜麦割台脱粒滚筒

滨南—利津地区沙四上亚段层序地层及储层特征研究

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滨南—利津地区沙四上亚段层序地层及储层特征研究

作者：王天福中国石油大学

学位级别：硕士

滨南-利津地区位于东营凹陷北部陡坡带的西段,沙河街组四段沉积时期在断层下降盘发育了丰富的砂砾岩体沉积。在综合利用岩心、录井、测井、地震等资料的基础上,运用层序地层学、沉积学、储层地质学等理论和方法,对滨南-利津地区沙四上... 详细信息

滨南-利津地区位于东营凹陷北部陡坡带的西段,沙河街组四段沉积时期在断层下降盘发育了丰富的砂砾岩体沉积。在综合利用岩心、录井、测井、地震等资料的基础上,运用层序地层学、沉积学、储层地质学等理论和方法,对滨南-利津地区沙四上亚段层序地层格架、砂砾岩体成因、储层特征等进行了系统性研究。运用“V-C”层序地层学理论和方法,将沙四段划分为四个三级层序,其中沙四上亚段分出两个三级层序和六个四级层序。并根据滨南和利津地区的断层活动和沉积物沉积作用的特征,探讨了两种不同沉积背景下四级层序单元(中期基准面旋回)的对比模式,利津地区中期基准面旋回主要受控于边界断层的幕式活动造成的可容空间变化,而滨南地区中期基准面旋回则受控于河、湖能量的此消彼长所造成的可容空间的变化。滨南-利津地区沙四段沉积时期存在两大物源体系:来自陈家庄凸起的利津物源体系和来自滨县凸起的滨南物源体系。滨南物源体系碎屑沉积物以石英含量高、变质岩岩屑含量高的砂岩为主,且碎屑颗粒粒度细,在其控制下主要发育了扇三角洲、辫状河三角洲、沟道重力流和滩坝等砂体;利津物源体系以石英含量低、沉积岩岩屑含量高的砾岩、含砾砂岩、砂岩为主,碎屑颗粒粒度粗,在其控制下主要发育了近岸水下扇、浊积扇等砂体。滨南-利津地区沙四上亚段沉积时期由于古地貌特征和构造演化特征的差异性,滨南、滨东和利津三个地区沉积体系空间分布和演化不同。滨南地区早期以辫状河三角洲、滨浅湖滩坝沉积为特征,晚期主要发育扇三角洲和滨浅湖滩坝沉积;滨东地区早期主要发育辫状河三角洲沉积,晚期主要发育沟道重力流;利津地区持续性发育了近岸水下扇和浊积扇沉积。沉积砂体的形成和分布受控于物源体系、古地貌、古水深等因素,总体上,基岩沟谷控制了主要的物源通道,古地貌形态决定了主要的砂砾岩体卸载场所,基准面的旋回变化决定了砂体垂向上的主要发育部位。滨南地区沙四上亚段储层储集空间以原生孔隙和次生溶解孔隙为主,而利津地区储层以次生溶解孔隙和次生裂缝为主。且储层的有效性主要受控于沉积相类型和地层压力,而成岩作用的影响较弱。结合多因素综合评价分析,滨南及滨东地区的辫状河三角洲相、扇三角洲相、滩坝相及沟道重力流相砂体为有利储层发育区,而利津地区近岸水下扇及浊积扇砂体的有效性与裂缝发育丰富程度密切相关。

关键词：滨南-利津地区沙四段砂砾岩层序地层储层特征

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自走式藜麦联合收割机设计与试验

吉林大学学报(工学版) 2022年

作者：史瑞杰戴飞赵武云杨发荣张锋伟赵一鸣曲浩王天福郭军海甘肃农业大学机电工程学院甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所

为提高藜麦机械化收获水平，解决普通稻麦联合收割机收获时损失大、含杂高、喂入不畅等问题，本文针对收获期藜麦植株特性，设计了一种大型自走式藜麦联合收割机。该机采用扩口式小行距链齿喂入割台、组合式纵轴流脱粒滚筒、专用编织筛... 详细信息

为提高藜麦机械化收获水平，解决普通稻麦联合收割机收获时损失大、含杂高、喂入不畅等问题，本文针对收获期藜麦植株特性，设计了一种大型自走式藜麦联合收割机。该机采用扩口式小行距链齿喂入割台、组合式纵轴流脱粒滚筒、专用编织筛凹板、双层往复式异向振动筛等装置，配合宽体过桥、脱粒滚筒无极变速调节和大脱分空间设计实现藜麦的顺畅喂入与高效脱粒分离，对关键部件进行了设计分析与仿真，并进行了田间试验。田间试验结果表明：当藜麦籽粒含水率为14.42%时，脱净率为96.83%、含杂率4.41%、破损率0.2%、割台损失率1.14%、夹带损失率1.73%，清选损失率1.09%、飞溅损失率0.16%、总损失率4.13%。作业期间机具运行平稳，满足藜麦机械化收获要求，可以作为藜麦联合收割机使用，本文可为藜麦联合收割机设计与试验提供运一定参考。

关键词：农业机械联合收割机藜麦割台脱粒滚筒试验

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丘陵山地藜麦联合收割机设计与试验

干旱地区农业研究 2023年第1期41卷 252-262页

作者：王天福戴飞赵武云史瑞杰赵一鸣杨发荣邢立成王国鑫甘肃农业大学机电工程学院甘肃兰州730070 甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所甘肃兰州730070 江苏沃得农业机械有限公司江苏镇江212300

我国藜麦多种植于高海拔、丘陵山区,种植地块小、坡度大、道路狭窄,为降低普通稻麦联合收割机收割藜麦损失大、含杂高、喂入不畅等问题,本研究针对藜麦种植农艺和茎秆特性设计了一种丘陵山地藜麦联合收割机。该机采用小行距扩口链齿喂... 详细信息

我国藜麦多种植于高海拔、丘陵山区,种植地块小、坡度大、道路狭窄,为降低普通稻麦联合收割机收割藜麦损失大、含杂高、喂入不畅等问题,本研究针对藜麦种植农艺和茎秆特性设计了一种丘陵山地藜麦联合收割机。该机采用小行距扩口链齿喂入装置,配合下割刀、纹杆与杆齿组合式纵轴流脱粒滚筒、组合式分离凹板、双层往复式振动筛等装置,实现藜麦顺畅喂入、脱粒与分离、清选作业,对关键部件进行设计仿真,并进行田间试验。仿真结果表明:藜麦分禾喂入过程分禾角度较小,不会产生茎秆折损。试验结果表明:藜麦籽粒含水率14%、茎秆含水率为26%时,脱净率96.83%、含杂率4.30%、破损率0.15%、割台损失率1.54%、夹带损失率0.92%、清选损失率0.52%、总损失率2.98%。作业期间整机运行平稳,满足藜麦机械化收获要求与作业指标,可以作为丘陵山地藜麦联合收割机使用。本文可为藜麦联合收割机设计与试验提供一定参考。

关键词：藜麦联合收割机割台试验丘陵山地

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高陡边坡薄层堆石料开采施工技术研究

高陡边坡薄层堆石料开采施工技术研究

2023年全国土木工程施工技术交流会

作者：桂金勇吴继文王天福陆晓毅云南建投第一水利水电建设有限公司

水利工程土石方工程量较大,石料场大多设置于枢纽工程附近,且多数临江、临河,地势险峻,具有施工条件差、开采、运输难度大、环保要求高等特点,原有的施工技术手段受地形影响大、效率低、安全风险高、环境污染大。随着社会不断发展,施工... 详细信息

水利工程土石方工程量较大,石料场大多设置于枢纽工程附近,且多数临江、临河,地势险峻,具有施工条件差、开采、运输难度大、环保要求高等特点,原有的施工技术手段受地形影响大、效率低、安全风险高、环境污染大。随着社会不断发展,施工设备及技术水平也在不断革新。通过对施工工艺、施工设备、安全及环保措施等方面技术要点进行分析总结,结合现场实际情况,遵循PDCA循环管控方法,不断完善施工工艺、及时调整施工设备,最终形成了一套快速、安全、有效的堆石料开采施工技术,并在华坪县马鹿水库工程堆石料开采施工过程中得到有效应用,对整个工程顺利实施具有很大意义。

关键词：高陡边坡石料开采施工技术水库

来源： cnki会议评论

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玉米全膜双垄沟残膜回收机的改进设计与试验

林业机械与木工设备 2022年第9期50卷 82-87,91页

作者：李强赵武云王久鑫王天福甘肃农业大学机电工程学院甘肃兰州730070

为解决现有玉米全膜双垄沟残膜回收机在作业过程中存在根茬易被挑起、膜杂分离难、作业效率低、结构复杂等问题,设计一种偏心伸缩杆齿挑膜滚筒卷捆自卸式残膜回收机。作业机主要由边膜铲、偏心伸缩杆齿挑膜滚筒、升运链、卷膜辊等部件... 详细信息

为解决现有玉米全膜双垄沟残膜回收机在作业过程中存在根茬易被挑起、膜杂分离难、作业效率低、结构复杂等问题,设计一种偏心伸缩杆齿挑膜滚筒卷捆自卸式残膜回收机。作业机主要由边膜铲、偏心伸缩杆齿挑膜滚筒、升运链、卷膜辊等部件组成。对偏心伸缩杆齿的运动轨迹进行理论和仿真分析,解决起膜过程中根茬易被挑起问题;对输膜装置进行改进设计,确定升运链最佳工作参数,解决膜杂分离问题;对卷膜装置进行理论分析,实现高效卷膜,快速卸膜,提高作业效率。进行田间试验表明,当作业机前进速度4.6 km/h,偏心伸缩杆齿挑膜滚筒转速60 r/min,升运链线速度1.8 m/s,拾净率为90.1%,含杂率为9.3%,研究结果可为残膜回收机的优化提供参考。

关键词：农业机械残膜回收机玉米全膜双垄沟

陆相红层储层粒度特征及沉积相：以东营凹陷王家岗地区为例

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陆相红层储层粒度特征及沉积相：以东营凹陷王家岗地区为例

第十七届全国古地理学及沉积学学术会议

作者：张倩王永诗王学军邱贻博杨怀宇王天福胜利石油管理局博士后科研工作站中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院中国石化胜利油田分公司

东营凹陷孔一段—沙四下亚段是干旱炎热气候背景下发育的一套以红色沉积为特色、局部夹灰色沉积和盐膏沉积的河湖相地层,统称为"红层"。勘探实践证实,东营凹陷古近系红层拥有巨大的勘探潜力,明确红层的沉积类型对把握有利储层展布规律... 详细信息

东营凹陷孔一段—沙四下亚段是干旱炎热气候背景下发育的一套以红色沉积为特色、局部夹灰色沉积和盐膏沉积的河湖相地层,统称为"红层"。勘探实践证实,东营凹陷古近系红层拥有巨大的勘探潜力,明确红层的沉积类型对把握有利储层展布规律具有重要意义。前人研究表明,东营凹陷孔一段—沙四下亚段从物源区到沉积区依次发育不同的沉积相类型,近物源区以冲积扇或水下扇等粗粒沉积为主,洼陷带则发育湖泊或盐湖。然而对于过渡区域的沉积相类型,即广泛分布的砂、泥频繁互层沉积究竟形成于何种沉积环境,不同学者的观点有较大差异。以东营凹陷王家岗地区W1、W2和W3井为例,系统解剖了孔一段—沙四下亚段红层储层的测井曲线特征、沉积构造、粒度分布特征、粒度参数特征及粒度概率累积曲线特征。结果显示,红层储层砂体厚度较薄、粒度偏细,平均粒径在2.24Φ～4.73Φ之间(粗粉砂—细砂);岩心上可见丰富的层理构造、液化变形构造、生物钻孔及冲刷面等;粒度频率曲线可以分为尖锐单峰正偏态曲线、马鞍状曲线和单峰近对称曲线3种类型;多数红层样品的粒度累积概率曲线具有显著的过渡组分(>50%),既有浊流特征又有牵引流特征。研究表明,王家岗地区古近系陆相红层形成于洪水作用控制的分支河流体系,可进一步识别出下切河道、片流、孤立河道、决口扇和滨浅湖滩5种沉积类型。陆相红层是干旱湖盆的沉积产物,与经典湖盆沉积充填特征明显不同,直接套用传统的沉积相标志往往难以获得准确的认识,须从测井曲线特征、沉积特征和粒度特征等多角度入手,全面分析、综合判断砂体的沉积类型,从而为红层有利储层的预测提供依据。

关键词：东营凹陷孔一段—沙四下亚段粒度分析干旱湖盆分支河流体系

来源： cnki会议评论

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渤南洼陷古近系深层异常压力特征及成因

西安石油大学学报（自然科学版） 2009年第2期24卷 21-25,30页

作者：王天福操应长王艳忠中国石油大学(华东)地球资源与信息学院山东东营257061

以声波时差资料为基础,结合测井、地质、钻井及试油试采资料,利用等效深度法计算渤南洼陷古近系的地层压力,并综合分析地层压力的分布特征.探讨了异常高压的成因机制,确定形成异常高压的主要原因为不均衡压实作用,烃源岩在埋藏过程中大... 详细信息

以声波时差资料为基础,结合测井、地质、钻井及试油试采资料,利用等效深度法计算渤南洼陷古近系的地层压力,并综合分析地层压力的分布特征.探讨了异常高压的成因机制,确定形成异常高压的主要原因为不均衡压实作用,烃源岩在埋藏过程中大量生烃进一步促进了异常高压的发育,另外,致密的盐膏层可有效保护异常高压.在此基础上,总结出渤南洼陷异常压力的2种结构模式.

关键词：渤南洼陷异常压力分布特征成因机制