棉包阴燃分析及预警研究

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1、学号：12105114常州大学硕士学位论文棉包阴燃分析及预警研究研究生周小星葛乐通指导教师教授学科、专业名称机械制造及其自动化研究方向机电一体化2015年3月TheAnalysisforSmolderingCombustioninCottonBalesandtheResearchofEarly-warningSystemADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByZhouXiao-Xing(MechanicalManufacturingandAutomation)Dis

2、sertationSupervisor:Prof.GeLe-TongMarch，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻

3、读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要本课题来源于江苏省棉花储运安全工程技术研究中心委托联合研发的前瞻性科研课题。每年全国棉花产量平均达七百万吨，棉花需要

4、压缩捆扎打包后进行运输和储藏，每年储藏棉垛火灾自燃发生多次，给国家和企业造成巨大经济损失。一般认为这种自燃为棉包自身阴燃引起。为早期发现棉垛的阴燃，把棉垛火灾威胁降低至最低水平。本研究课题主要寻找棉花早期阴燃规律和特征，研发一种远程无线监测的棉垛早期火灾预警体系。本研究工作完成了对压缩棉包内棉花早期阴燃特性的实验研究，并完成了预警系统的硬件、软件与报警装置机构的研发。本设计的整个过程包括以下重要几点：(1)对压缩棉包内棉花进行早期阴燃特性研究实验，了解棉花早期阴燃产生CO气体的渐进规律与阴燃早期温度梯度变化等。(2

5、)基于实验数据采集过程，完成了高分辨率传感器与微功耗高精度单片机芯片等核心电路元件的选择；同时根据棉垛储存场所实际条件，对比了信息传输方式，选择了基于GPRS/GSM的微功耗无线通讯模块，实现棉垛定位与监测数据手机终端读取模式。最后通过大量试验完善电路设计。(3)在实验所得数据基础上，记录系列实时监测数据点，绘制数据曲线并分析，以此方式为判断早期报警标准。以计算机编程形式优化了系统在采集数据过程中因其它因素导致的误报问题。(4)根据棉垛阴燃时CO气体于现场棉垛内散逸路径的分析实验，开发了一种可以快速现场装拆和长期悬

6、挂的预警探测装置。关键词：棉包；早期阴燃；CO气体；微功耗；预警IABSTRACTThisprojectisanearly-researchfromJiangsuprovinceCottonStorageandTransportationSecurityEngineeringTechnologyResearchCenter．Thecottonoutputreached7.2milliontonseachyear．Cottonneedaftercompressionstrappingpackagefortranspo

7、rtationandstorage．Cottonbalefirespontaneouscombustionoccurredmanytimesayear，whichcauseenormouseconomiclossestothestateandenterprises．Itiswidelybelievedthatthespontaneouscombustionphenomenonforsmoldering．Inordertoearlyfindcottonbalesmolderingandreducethefirethr

8、eattothelowestlevel，thisstudymainlylookingforcottonearlysmolderingregularityandcharacteristics，developamicropowerconsumption,wirelessmonitoringearlywarningsystemforcottonbale．Thiss