红外甲烷传感器 篇1
甲烷传感器是检测煤矿井下空气中甲烷含量的一种智能型检测仪表, 是煤矿监控系统的重要组成部分。我国大多数甲烷传感器的探头采用载体催化元件, 其稳定性易受瓦斯、煤尘等因素的影响, 零点容易漂移, 需要经常调零和校正灵敏度[1]。《煤矿安全规程》规定, 采用载体催化元件的甲烷检测设备, 每隔7天必须对催化元件校正1次;同时, 传感器应具有遥控器调校的功能。
目前已有数种采用红外遥控器调整各项参数的智能型甲烷传感器, 它们可以无接触地完成对催化元件各项参数的调校, 解决了煤矿井下防潮、防煤尘的问题。但这些遥控器实际多为普通家电遥控器, 并不适用于煤矿井下的特殊环境。另外, 发射与接收电路大多采用红外发射二极管, 编码与解码工作由单片机负责, 增加了系统的工作量。
针对这种现状, 按照煤矿本安电路设计的要求, 笔者设计了甲烷传感器红外遥控系统的发射、接收硬件电路, 并从软件上阐述了遥控系统的编程思路。该设计性能可靠、灵敏度高、抗干扰性较强, 具有一定的应用价值。
1 红外遥控的原理
红外遥控通信是利用波长为950 mm的近红外线作为信道, 实现两点间近距离的无线数据传输。遥控脉冲编码方式有多种, 其中最常用的有PWM码 (脉冲宽度调制码) 和PPM码 (脉冲位置调制码) 2种, 本系统采用PWM码。
下面以本系统红外发射与接收的波形为例, 阐述红外遥控的基本原理。
系统遥控信号调制波形如图1所示。
如图1所示, 基带二进制信号的脉冲编码为每一个低电平脉冲的宽度, 为0.25 ms, 其中占空比为75%时表示0, 占空比为87.5%时表示1。为抑制信号干扰, 发送端将遥控信号 (基带二进制数字信号) 调制成38 kHz的脉冲串行码, 经反向功率放大后, 驱动红外发射管输出红外光脉冲。
接收端将接收到的红外光信号转换成电信号, 再经过放大、整形、解调处理后, 还原为二进制信号输出。接收端解调波形如图2所示。在没有红外信号时, 输出端为高电平;有红外脉冲信号时, 输出端为低电平。输出端电平正好和发射端电平相反。
2 红外遥控系统的硬件设计
红外遥控系统的硬件由发射和接收2个部分组成, 其结构框图如图3所示。
红外遥控系统利用集成的红外接收器接收遥控器发出的编码信号后, 由单片机进行解码, 在对该编码信号识别后, 根据事先约定发出控制信号, 执行相应操作。利用遥控器可以实现对甲烷传感器零点及精度的调整、报警值、断电值等参数的遥控操作。
2.1 红外遥控器发射部分设计
红外遥控器发射部分包括红外发射电路和键盘电路, 如图4所示。
红外发射电路采用专为红外遥控应用而设计的芯片SC50462。SC50462采用CMOS工艺制造, 包含有定时信号产生电路、键扫描信号产生电路、键输入译码、指令译码、用户编码电路以及脉码合成电路和输出缓冲器。
图4中, OSCI和OSCO两端外接455 kHz的晶体谐振器和2个电容, 构成发射振荡电路, 所发送的载波频率为38 kHz。除非进行有效地按键操作, 平时振荡是停振的, 这样可以大幅度降低功耗。当有键按下时, SC50462的码输出管脚/OUT连续产生脉冲输出, 该脉冲编码控制功率放大管S8550的通断, 使红外发射管SC50462编码器的组合输出红外编码信号;/CNTR端是发射信号输出指示管脚, 任何一个有效的代码发射时, LED指示灯会被点亮。
视具体要求, 发射管串联1个1～10 Ω的电阻。发射时电流需求比较大, 电池由于内阻提供不了足够的瞬间电压而导致接收距离变短, 在电池电源两端加上1个47 μF或100 μF的电解电容可缓解该现象。
甲烷传感器红外遥控电路共设24个按键, 分布在按键输入端 (I1～I8) 和按键输出端 (S1～S3) 所构成的遥控器键盘扫描电路中。当有键按下时, SC50462根据用户编码端的设置情况输出相应的遥控信号。
所发射的遥控信号有效编码由16位组成, 其中前8位为用户编码 (C0～C7) , 格式为01xx0111B, 其中xx两位由SC50462的/C4、/C5连接确定, 共有4种选择。用户码主要用来区分不同的用户。本系统/C4、/C5接地, xx取11, 用户编码为77H。后8位为键数据码 (D0～D7) , 即为相应按键的键值。其中, 键数据码的D7、D6位为00, D2、D1、D0位由该键所在的扫描输出端Si (i=1～8) 决定, S1～S8对应000到111;D5、D4、D3位由该键所在的扫描输入端Ii (i=1～8) 决定, I1～I8对应000到111。表1给出了红外遥控器常用按键的键数据码。
2.2 红外接收电路设计
红外接收电路采用小型一体化的红外接收器HS0038。HS0038体积与普通塑封三极管相仿, 其凸出面为红外接收面, 适用于各种红外线遥控和红外数据传输, 不需要任何外接元件, 就能完成从红外线接收到输出、与TTL电平信号兼容的所有工作。
甲烷传感器微处理器以美国ATMEL公司生产的AVR高速嵌入式单片机ATmega16L为核心。该单片机具有高性能、低功耗的特点[2]。使用ATmega16L作为主控单元, 可以大大简化外围电路, 提高系统的可靠性。
HS0038的DATA引脚与ATmega16L单片机的输入捕获引脚ICP1连接。
3 红外调校系统的软件设计
为了增强红外发射的可靠性, 当有键按下时, SC50462芯片首先发射一个特定的引导码, 然后依次发送用户码和键数据码。引导码由9 ms的高电平和4.5 ms的低电平组成, 它的作用是使程序知道从它之后可以接收有效数据。用户码和键数据码共有16位, 在发射时, 先发送低位, 后发送高位。键码接收端的时序图如图5所示。
图5中, 2个下降沿之间的时间间隔正好对应一个二进制位的时间。根据编码规则, 这个时间间隔所对应的信号关系如下所述:
引导码的时间:Th|ms=9+4.5=13.5
数据“0”的时间:T0|ms=0.25+0.75=1
数据“1”的时间:T1|ms=0.25+1.75=2
根据上述分析, 将接收到的信号接到单片机的中断引脚, 每一个下降沿到来之后都向单片机申请中断。通过用定时器测量2次中断的时间间隔, 即可确定该位是0还是1。
系统使用高性价比的ATmage16L单片机, ATmage16L内部有一个16位时钟单元T/C1, 其内部的输入捕获单元可以应用于精确捕获外部发生的事件, 并为其赋予时间标记, 说明该时间的发生时刻。当一个输入捕获事件发生时, 外部引脚ICP1出现下降沿, T/C1的计数值将被拷贝到捕获寄存器ICR1, 并设置捕获中断标志。如果捕获中断允许并且总中断IE打开, 系统则进入中断服务程序。利用这一功能测量红外线脉冲的脉宽可实现红外传输的解码。
为充分发挥单片机功效, 不影响甲烷传感器检测、报警及输出功能, 遥控解码处理工作主要在中断服务程序及定时器程序中进行, 在主程序中只对其结果予以显示。中断解码服务程序流程如图6所示。
4 结语
本文所介绍的甲烷传感器红外遥控系统已通过实验测试, 在通信距离小于6 m范围内, 整体系统稳定性好、灵敏度高、抗干扰性强, 可满足煤矿监控系统及甲烷传感器性能指标要求, 具有较好的推广价值。
摘要：文章介绍了甲烷传感器中红外遥控系统的组成及工作原理, 给出了系统发射电路、接收电路及红外调校系统软件的设计方法, 并给出了中断解码服务程序流程图。实验测试表明, 该方法能可靠发送和接收红外遥控信号。
关键词：甲烷传感器,红外遥控,编码程序,SC50462,HS0038
参考文献
红外甲烷传感器 篇2
瓦斯是煤矿生产中的重大危险源。甲烷是瓦斯气体的主要成分,占90%以上。检测煤矿瓦斯浓度通常指检测甲烷的浓度。甲烷传感器在煤矿瓦斯防治、灾害预警、保障安全生产和事故调查中用于检测煤矿瓦斯浓度,具有重要作用。成熟的甲烷检测方法主要有催化燃烧法、半导体气敏法、光谱吸收法、气相色谱法、光栅、热导等[1,2,3,4,5,6]。在环境恶劣的煤矿井下(表现为湿度大、空气中悬浮杂质(如煤尘等)含量高),目前大多采用载体催化燃烧式甲烷传感器、热导式甲烷传感器。其他类型如光干涉甲烷传感器、激光甲烷传感器、红外甲烷传感器、光纤甲烷传感器等,因成本较高、功耗大而较少应用;气相色谱分析仪检测精度高,但其结构复杂,体积大,检测过程复杂,目前主要用于实验室分析。
作为矿山物联网的核心器件,传感器尤其是甲烷传感器正朝着低功耗、微型化方向发展。微纳米技术为甲烷传感器的低功耗、微型化、低成本设计提供了可能。本文主要研究基于微纳米技术的载体催化燃烧式甲烷传感器,分析了其微加热器、低维甲烷传感以及基于微纳新结构的甲烷传感器。
1 微加热器
微型气体传感器是集物理性能、化学性能、电性能于一体的微电子器件,通常需要达到相应的高温才能实现气体检测功能,且其性能依赖于微加热器的加热温度。因此微加热器是微型气体传感器中的主要研究内容。
微加热器也称为微加热板,其决定了微型气体传感器的功耗、灵敏度等性能指标。目前多采用铂作为微型气体传感器的加热材料,此外还可采用NiFe合金、SiC膜、多晶硅、单晶硅、钨、MOSFET等[7]。承载加热材料的多为氧化硅、氮化硅等硅基材料,也可采用低温共烧陶瓷、氧化铝陶瓷等[8]。目前已研究出多种结构形式的微加热器。早期的微型气体传感器加热结构为在硅刻蚀后形成的LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition,低压力化学气相沉积)氮化硅等薄膜上制备金属加热电阻,并在其上制备催化剂载体和催化剂[9]。该种微型气体传感器上还设计有温度传感器。因硅衬底热导率高,为降低功耗,可采用硅加工技术去除加热电阻下方的硅以形成隔热薄膜。图1为一种采用硅背面湿法刻蚀的微型气体传感器结构[10]。此后逐渐研发了四支撑臂连接支撑的悬空加热器、桥式悬空加热器,如图2所示。2种微加热器均采用正面湿法刻蚀加工,所需刻蚀窗口较小,硅片面积利用率高。
中国在微加热器研究方面取得了众多成果。董华霞[11]提出并制备了用于甲烷检测的基于微电子加工工艺的平面型载体催化元件。中科院上海微系统与信息技术研究所[12]研发了3D凹槽式微加热器,如图3所示。该微加热器采用硅正面湿法刻蚀加工,其加热电阻制备于硅刻蚀所形成的硅凹槽中。大连理工大学提出一种采用与CMOS加工工艺兼容的钨为加热材料的微加热器,如图4(a)所示。该微加热器采用硅正面湿法刻蚀加工,用于制备半导体金属氧化物气体传感器。由于金属氧化物半导体材料需要2个电极,所以该微加热器具有4个支撑臂,其工艺流程如图4(b)所示[13]。
国外研究者提出了一种以铂为加热材料、采用多孔硅湿法刻蚀而成的微加热器,图5(a)为该微加热器SEM照片,图5(b)为制备有催化剂载体的传感元件照片[14,15]。多孔硅湿法刻蚀是从硅正面进行湿法刻蚀,属于硅正面刻蚀方法。图6为基于SOI CMOS MEMS工艺加工的微加热器,其以钨为加热材料,从衬底背面采用干法硅深刻蚀工艺加工至埋层SiO2释放出热隔离薄膜,其结构如图6(b)所示[16]。
微加热器将电能转换为热能。对于微型气体传感器而言,其微加热器的研究尚面临很多挑战。要实现微加热器的高温低功耗,关键是限制热量的散失,一般需要较长的支撑悬梁。但支撑悬梁过长,则微加热器的机械强度将难以保证,因此必须选择一个合适的长宽比。对于相同的膜区温度,减小加热膜区的面积可直接减小气体传导的热散失,从而降低功耗。但加热膜区过小会影响微型气体传感器的探测灵敏度,因此在功耗和灵敏度之间进行平衡时,需要考虑加热膜区面积这一因素。微加热器一般具有明显的温度梯度,在负载催化剂载体前后其温度分布会发生明显改变。而微型气体传感器的催化剂或敏感材料需要较均匀的温度分布,这就要求微加热器具有合适的温度分布,以保证在负载催化剂载体及催化剂后有良好的气体传感性能。同时由于加热催化剂载体的需要,负载催化剂载体后的功耗比没有负载催化剂载体时大很多,该问题需要深入研究。应用金属作为加热材料可精确控制温度,但通常难以实现高温过程,因此对需要高温的气体检测而言,选择何种加热金属也是一个必须考虑的问题。
2 基于低维材料的甲烷传感技术
传统的金属氧化物半导体材料,如氧化锌、氧化锡等稳定性及选择性差,较难满足气体传感的需要。通常需要掺入合适的材料,如含有贵金属催化剂的Al2O3、氧化硅、氧化锆,或将上述材料制成过滤层等来提高传感性能。 也可应用BaSnO3,Ga2O3,CaZrO3/MgO,MnO2等来解决气体传感的选择性和稳定性问题。图7为采用Ni2O3修饰SnO2颗粒薄膜的甲烷传感器工艺[17]。该工艺采用多壁碳纳米管辅助Ni沉积,在Ni氧化过程中去除碳纳米管。
通常,金属氧化物半导体甲烷传感器和催化载体式甲烷传感器需要加热到400℃甚至更高温度才能获得期望的传感性能,为此需要消耗较大的功率。为了降低功耗,许多新型低维材料如碳纳米管、石墨烯等引入甲烷传感研究领域[18,19],并通过实验发现这些材料仅需较低的加热温度甚至在室温下就对甲烷具有敏感性,如水热法制备的SnO2纳米柱在相对较低的加热温度(100 ℃)下对低浓度甲烷敏感且响应时间较短(13s)[20]。图8为一种单壁碳纳米管负载钯的室温甲烷传感器,负载有钯的单壁碳纳米管分散在叉指电极上,并利用叉指电极检测碳纳米管电阻的变化[21]。负载钯的多壁碳纳米管在室温下也对甲烷具有较高的灵敏度[22]。侯若男等[23]研究了氧化石墨烯及热还原产物对甲烷与氢气的敏感性能,发现不同条件制备的产物对甲烷具有一定的互补敏感特性。研究发现,VO2纳米薄膜在室温下也对甲烷有敏感特性[24]。上述低维材料在甲烷传感方面显示了良好的敏感性,但响应时间普遍较长。
3 基于新结构的微型甲烷传感器
金属氧化物半导体微型甲烷传感器及催化载体微型甲烷传感器通常在微加热器上制备金属氧化物材料或催化载体与催化剂,图5(b)即为在微加热器上制备有催化载体材料的传感元件。通常制备在微加热器上的金属氧化物半导体材料使用叉指电极进行气体敏感特性传感。与该传统结构不同,图9给出了一种制备在微加热器上的基于氧化锌的新型MIM(金属-绝缘体-金属)结构的金属氧化物半导体甲烷传感器[25]。针对外加电场影响催化燃烧式甲烷传感器输出灵敏度特性的研究[26]将有助于对一些易燃气体的识别。这些新结构与新效应、新原理相结合,有可能产生良好的甲烷传感特性。
4 结论
(1)甲烷等气体传感器所需的微加热器已有多种结构形式,可采用不同的工艺加工,为基于微纳技术的甲烷传感器的产品化奠定了重要基础。
(2)低维材料的甲烷敏感新特性以及基于新结构和新原理的微型甲烷传感器值得进一步研究和挖掘。
红外甲烷传感器 篇3
关键词：红外瓦斯传感器 煤矿 安全生产
中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0066-01
改革开放以后，我国的经济快速发展，对能源的需求量不断上升。煤炭作为我国工业生产重要的能源之一，为我国的经济发展做出了巨大贡献。我国的煤炭储量比较丰富，煤矿的开采是我国获取煤炭的主要方式。但是煤矿开采不仅对当地的环境造成了巨大破坏，近些年频繁出现的瓦斯事故，也引起社會上的广泛关注。安全事故不仅造成了巨大的经济损失，还往往造成井下工人死亡。因此，加强对瓦斯的监控，通过有效手段来预防瓦斯事故，成为煤矿安全生产的关键所在。
1 我国煤矿检测瓦斯的主要手段和问题
目前，在我国煤矿中使用较多的传感器主要有光干涉型、气敏半导体型、热催化型、热导型和红外气体吸收型。
光干涉型使用比较方便，主要通过利用空气中的光波对瓦斯的浓度进行检测，对瓦斯气体浓度检测的灵敏度也较高。但是如果空气中的氧气和氮气比例达不到标准的时候，很容易出现检测误差，并且在长时间内的使用效果不好。
气敏半导体型使用寿命较长，灵敏度高，能耗少，近些年来发展速度较快。但是在实际应用中受环境温度、适度和材质的影响较大，并且准确度和精读方面存在着较大不足，因此在实际应用中还有待完善。
热催化型可以对煤矿中的瓦斯进行检测，但是使用寿命较短，并且在使用中需要频繁的进行校对，稳定性也较差。在目前强调安全生产的情况下，热催化型基本上处于淘汰的边缘。
热导型利用热导原理，通过对空气中所测气体之间的导率差进行测算，实现瓦斯气体的监测。热导型传感器寿命较长，使用简单，但是其对瓦斯气体监测的精度较低，并且受周围氧气和水蒸气浓度的影响较大，往往出现监测失灵的现象。
红外气体吸收型使用了目前应用较为广泛的红外瓦斯传感技术，它通过对不同气体吸收红外光谱的强度来监测瓦斯的浓度，使用寿命较长，并且在灵敏度和安全性上也具有很大的优势。我国刚引进此技术时，受制于成本高和兼容性差，推广较为困难。但是通过我国科研人员的不断努力，根据我国煤矿的环境情况，研制出了适合我国煤矿的红外瓦斯传感器，达到了国际先进水准。
2 红外瓦斯传感器的原理及优势
红外瓦斯传感器的原理是红外吸收原理，主要是为了监测管道内的气体浓度而设计出来的。此外，在红外瓦斯传感器的设计中，还运用了扩散式采样和数字式温度补偿等技术，因此，红外瓦斯传感器的稳定性和监测精度都很高，并且可以适应我国煤矿井下复杂多变的环境，使用较为广泛。红外瓦斯传感器可以广泛应用于天然气输气管道、瓦斯抽放泵站和煤矿中的瓦斯抽放管道等。当瓦斯的浓度超出设置上限时，传感器就会通过声音和二极管的闪烁发出警告信号。
红外瓦斯传感器的调校周期较长，一般大于两个月，保证其长时间工作的稳定性。其水分离装置为一体化设计，可以很好的降低管道内的水分、尘埃等杂质对检测精度的干扰；气路设计采用了特殊方法，可以很好的应对管道内的各种正压和负压；温度补偿也很精确，可以很好的应对矿井下多变的环境，不会因为环境的改变出现监测数据的大幅度变化；其兼容性也很强，提供了多种常用的数据输出接口。红外瓦斯传感器的这些优势也是其在煤矿中广泛应用的基础，但是我国还有一些矿井中并未使用红外瓦斯传感器。因此，我国煤矿中对推广使用红外瓦斯传感器，对于煤矿安全生产具有重要意义。
3 红外瓦斯传感器在煤矿中的具体应用
煤矿井下的环境多变，存在很多的不可控因素，因而经常发生各种安全事故，其中以瓦斯事故居多。因此，加强煤矿的安全意识，从技术上减少事故发生的几率，确保井下工作人员的安全，是煤矿安全生产的重要环节。红外瓦斯传感器以其具有较高的使用寿命、检测精度、抗干扰性等优势，为煤矿的安全生产做出了重要贡献。
红外瓦斯传感器通过将井下的瓦斯浓度进行监测，然后将浓度数值转换为其他关联设备可以识别的电信号，再通过补偿信号处理技术，可以直观的显示出浓度值。当瓦斯浓度超过了安全范围，报警器就开始报警。其可以固定在煤矿中的回风巷道、采掘工作面等地方，和断电仪、封锁瓦斯闭锁装置等配合使用。此外，虽然热催化型、热导型等其他监测装置存在诸多缺点，但是和红外瓦斯传感器一起使用时，可以避免某一种监测装置测量数据出现偏差和稳定性较差的情况。通过人工智能技术，将不同传感器的监测数据进行汇总，然后统一进行处理的分析，可以大幅度的提高监测效果，延长监测器的使用寿命。通过其它配套技术的使用，还可以提高红外传感器的反应速度。红外瓦斯传感器还增加了遥控调校、断电控制、故障自检等功能，便于日常的检修和维护，节约煤矿的监测成本，提高监测的效果。
以我国自行研究开发的GLG10H型红外瓦斯传感器为例，其设计原理是非色散红外技术，传感器的光源使用了安全节能的LED光源。通过特殊的算法，LED光源产生优化的辐射光谱，然后通过光敏二极管和特殊的光学系统，内置的微电子设备和温度传感器产生电子信号。电子设备和传感器均采用了UART的数字通信格式，可以检测0%～100%范围的瓦斯浓度，或者是0%～100%范围的LEL。其还具有温度补偿设计，通过数字输出，可以直接接入到上级设备，并且还能够自动保存温度补偿、浓度和其他数据。此型红外传感器的能耗较小，大约为5mW，并且经过了防爆EX认证。此型红外瓦斯传感器可以连续自动的将矿井下的瓦斯浓度转换为标准的电信号传输给其它关联设备，并且可以实时显示出井下瓦斯的浓度值，超过了设定范围时，可以在第一时间进行报警。此型的监测精度也较高，在0%～10%浓度范围时，监测分辨率达到了0.01%，大于10%时，监测分辨率为0.1%，满足我国安全生产管理局的要求。传感器在设计上使用了模块化和整体化理念，因此更加的小巧和紧凑，符合未来的发展趋势。在继承传统红外传感器较高的安全性、稳定性和抗扰性等优点的基础上，省略了传统的红外原理光学部件，降低了成本，还弥补了传统的红外传感器容易被井下灰尘覆盖后影响透光和反射强度的问题，对于降低红外瓦斯传感器的报警缺陷有重要意义。
参考文献
[1]朱克亮，薛茹君.一种低功耗瓦斯传感器在煤矿中的应用[J].淮南工业学院学报，2000（4）：9-11，21.
[2]张国华.红外瓦斯传感器在跃进煤矿的应用[J].工矿自动化，2010（10）：91-93.
红外甲烷传感器 篇4
摘要：反刍动物体内甲烷通过嗳气排入大气,它的产生损失6%～15%的饲料能量.应用非分光红外(NDIR)探测技术,采用电调制红外光源探测器及单光束双波长技术,实现了对反刍动物CH4和CO2痕量气体排放的实时长期自动超灵敏的监测.10只体况良好,体重相近(25±5)kg的成年羯羊作为供试动物,在隧道体系中进行连续80天的监测.结果表明,甲烷和二氧化碳气体的`平均回收宰分别为(96.7±6.6)%和(96.2±9.9)%,每只绵羊24 h,CH4和CO2的平均排放量分别为15.6和184.7 g・d-1,其年排放总量约为6.8和71.1kg,且测量的不确定性低于1%.因此该文用于反刍动物CH4和CO2排放的监测,实用可行、简单有效. 作者： 丁学智[1]龙瑞军[2]米见对[3]郭旭升[3] Author： DING Xue-zhi[1]LONG Rui-jun[2]MI Jian-dui[3]GUO Xu-sheng[3] 作者单位： 中国科学院西北高原生物研究所,青海,西宁,810008兰州大学青藏高原生态系统管理国际中心,甘肃,兰州,730020;兰州大学草地农业科技学院,甘肃,兰州,730020兰州大学生命科学学院,甘肃,兰州,730020 期 刊： 光谱学与光谱分析 ISTICEISCIPKU Journal： SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年，卷(期)： ,30(6) 分类号： Q142 Q968 关键词： 非分光红外 反刍动物 甲烷 二氧化碳 机标分类号： TD4 TN2 机标关键词： 非分光红外NDIR技术测定反刍动物甲烷二氧化碳气体Based监测CO2排放CH4探测技术饲料能量气体排放排放总量红外光源动物体内不确定性探测器双波长排放量 基金项目： 国家自然科学基金重点项目，国际原子能机构(IAEA)项目