八、监测监控
1、监控系统选择
根据《煤矿安全规程》第158条规定，煤矿必须装备矿井安全监测监控系统。
设计以KJ101N系统为设计依据。
KJ101N型煤矿安全监控系统主控软件和远程终端软件是整个监控系统的灵魂,是系统实现各项功能的重要手段。以WINDOWS2000平台为运行环境,采用先进的面向对象、多线程、动态连接库等多种编程技术，能实时地完成对井下数十种传感器的连续监测、信息采集、处理；存储各种实时数据和历史数据；显示所挂传感器的实测数值、机电设备的运行状况、自动打印或召唤打印各种报表、图形和曲线；当测量值超限或发生故障时发出报警；向被控设备发出控制命令等。系统功能强大、操作简单、用户界面友好，具有容量大、可靠性高、实用性强，既可在单机方式下运行，也可在NT或NETWARE局域网中以全网络化方式运行等优点。总体上已达到了目前国内领先水平。
2、监测设备各设置地点和布置
矿井监测设备主要设置在回采工作面、掘进工作面、地面压风机房、通风机房及瓦斯抽放站等处。
主要监测设备种类有监测分站、预防突出监测装置以及各种监测传感器，监测分站有：KJ101N-F1，KJ101N-F2；预防突出监测装置为AEi-1；监测传感器种类主要有高（低）浓度瓦斯传感器（KJ101-45B）、管道甲烷传感器（KJ101-45B）、液位传感器（GYU5）、风速传感器（GFW15）、负压（压差）传感器（KGY5）、风门开闭传感器（KGE8）、设备开停传感器（KGT8）、流量传感器（KGL2）、温度传感器（KGW10）、一氧化炭感器（GTH500）、烟雾传感器（GQQ0.1）、煤位传感器（KGL003）、粉尘传感器（GC1000J）、压力传感器（KJ101-24）、馈电状态传感器（KGT19）、风筒传感器（GFT5）。
3、监测设备的设置条件
表6－4－3 各传感器型号及安设要求
4、传感器的设置
1）甲烷传感器的设置
①回采工作面
在10501回风巷与回采工作面相距小于等于10m处设置瓦斯传感器（T1）1台, 上隅角设置瓦斯传感器（T0）1台，10501回风巷距联络斜巷10～15m处设置瓦斯传感器（T2）1台，10501运输巷与回采工作面相距小于等于10m处设置瓦斯传感器（T3）1台。
高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷道中部增设甲烷传感器（T4）1台。
回采工作面瓦斯传感器布置详见图6—4—1。
图6—4—1 回采工作面瓦斯传感器布置图
上隅角瓦斯传感器应T0报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，复电浓度为＜1.0%CH4，断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
工作面瓦斯传感器应T1报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，复电浓度为＜1.0%CH4，断电范围为工作面及进、其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
复电浓度为＜1.0%CH 4，断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
运输巷瓦斯传感器T3报警浓度为≥0.5%CH 4，断电浓度为≥0.5%CH 4，复电浓度为＜0.5%CH 4，断电范围为进风巷内的全部非本质安全型电气设备。
回风巷道中部瓦斯传感器T4报警浓度为≥1.0%CH 4，断电浓度为≥1.0%CH 4，复电浓度为＜1.0%CH 4，断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
②掘进工作面
在10502回风巷掘进工作面距掘进工作面的距离小于等于5m 处设置瓦斯传感器（T1）1台，10502回风巷距回风联络巷口10～15m 处设置瓦斯传感器（T2）1台。
在10502运输掘进工作面距掘进工作面的距离小于等于5m 处设置瓦斯传感器（T1）1台，10502运输巷距进风联络巷口10～15m 处设置瓦斯传感器（T2）1台。
高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井掘进工作面长度大于1000m 时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。
掘进工作面瓦斯传感器布置详见图6—4—2。
图6—4—2 掘进工作面瓦斯传感器布置图
掘进工作面瓦斯传感器T1报警浓度为≥1.0%CH 4，断电浓度为≥1.5%CH 4，复电浓度为＜1.0%CH 4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
新鲜风流方向
污风流方向
T 1掘进工作面风流中的瓦斯传感器掘进工作面回风流中的瓦斯传感器T 2
局部通风机
1.0%CH4，复电浓度为＜1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
掘进工作面巷道中部瓦斯传感器报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4，复电浓度为＜1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
③回风巷道内机电设备上风侧及回风流机电硐室
本设计回风巷道内靠近采面切眼的调度绞车设置在瓦斯传感器T1后，靠近联络斜巷的提升绞车设置在瓦斯传感器T2后，无需单独设置传感器。在回风巷中部提升绞车的进风侧安设瓦斯传感器1台，其报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4，复电浓度为＜1.0%CH4，断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
④回风平硐
在回风平硐内设置瓦斯传感器1台。当总回风巷道中瓦斯浓度超过0.70%时，发出声光报警。
⑤水仓
在水仓入口设置瓦斯传感器1台，其报警浓度为≥1.0%CH4。
⑥西翼瓦斯抽放风巷
在西翼瓦斯抽放风巷距回风口以里10～15m处设置瓦斯传感器（T2）1台。瓦斯传感器报警浓度为≥1.0%CH4。
⑦防爆蓄电池电机车设置机载式瓦斯传感器1台。
防爆蓄电池电机车瓦斯传感器报警浓度为≥0.5%CH4，断电浓度为≥
0.5%CH4，复电浓度为＜0.5%CH4，断电范围为机车电源。
⑧采煤机
采煤机设置机载瓦斯传感器1台。
采煤机瓦斯传感器报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，复电浓度为＜1.0%CH4，断电范围为采煤机电源。
⑨瓦斯泵房
在瓦斯抽放站内设瓦斯传感器1台，其报警浓度为≥0.5%CH4。
在高、低负压抽放泵输入、输出管路中各设置瓦斯传感器1台。
2）风速传感器
在主平硐、副平硐、副斜井、回风平硐、10501回风巷、西翼瓦斯抽放风巷内各设置风速传感器1台。
表6－4－4 风速传感器设置巷道允许风速范围表
3）温度传感器
在回风平硐设置温度传感器1台；10501回风巷距联络斜巷口10～15m处设置温度传感器1台，其报警温度为30℃。在11水泵房内设置温度传感器1台，其报警温度为34℃。在抽放泵高、低负压输入、输出管路各设置温度传感器1台。
4）一氧化碳传感器
在回风平硐设置一氧化碳传感器1台；10501回风巷距联络斜巷口10～15m 处设置一氧化碳传感器1台；10501运输巷胶带输送机滚筒下风侧10～15m处设置一氧化碳传感器1台；运输石门胶带输送机滚筒下风侧10～15m处设置一氧化碳传感器1台；主平硐胶带输送机滚筒下风侧10～15m处设置一氧化碳传感器1台，其报警浓度为0.0024％。
5）烟雾传感器
在10501运输巷胶带输送机滚筒下风侧10～15m处设置烟雾传感器1台；运输石门胶带输送机滚筒下风侧10～15m处设置烟雾传感器1台；主平硐胶带输送机滚筒下风侧10～15m处设置烟雾传感器1台。
6）设备开停传感器
主要通风机开停传感器2台；压风机开停传感器2台；瓦斯泵开停传感器4台；11水泵房水泵开停传感器3台；10502运输巷局部通风机开停传感器2台；10502回风巷局部通风机开停传感器2台；副斜井提升绞车开停传感器1台；主平硐胶带输送机开停传感器1台；运输石门胶带输送机开停传感器1台；10501运输巷胶带输送机开停传感器1台。
7）风门开闭传感器
在回风平硐安全出口正反风门处设置风门开关传感器2台；联络斜巷正反风门处设置风门开关传感器2台；轨道石门正反风门处设置风门开关传感器2台；西翼瓦斯抽放运巷正反风门处设置风门开关传感器2台；西翼瓦斯抽放风巷正反风门处设置风门开关传感器2台；西翼瓦斯抽放运巷调节风门处设置风门开关传感器2台；变电所调节风门处设置风门开关传感器2台；井底联络巷调节风门处设置风门开关传感器2台；10502回风巷防突风门处设置风门开关传感器2台；进风联络巷防突风门处各设置风门开关传感器2台。
8）粉尘传感器
在10501采面回风巷距联络斜巷口10～15m处设置粉尘传感器各1台；10502回风巷距回风联络巷口10～15m处设置粉尘传感器1台；10502运输巷距进风联络巷口10～15m处设置粉尘传感器1台。
9）馈电状态传感器
在控制10501回风巷负荷总馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10501采面采煤机馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10501采面刮板输送机总馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10501运输巷皮带馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10501运输巷其它设备馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10501运输巷及采面负荷总馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10502回风巷总馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制10502运输巷总馈电开关的负荷侧设置馈电传感器1台；控制瓦斯泵房总馈电开关的负荷侧设置馈电传感器2台。
10）风筒传感器
在10502运输巷风筒末端设置风筒传感器1台；10502回风巷风筒末端设置风筒传感器1台。
11）压力传感器
在总压风管道出口内设置压力传感器1台，抽放泵高、低负压输入、输出管路中各设置压力传感器1台。
12）流量传感器
在抽放泵高、低负压输入、输出管路各设置流量传感器1台。
13）负压传感器
主要通风机的风硐内设置负压传感器1台。
14）压差传感器
抽放泵高、低负压输入、输出管路防回火装置上设置压差传感器4台。
15）液位传感器
在主、副水仓内各设置液位传感器1台。
16）突出监测装置
在10502运输巷掘进工作面迎头设置突出监测装置1套；10502回风巷掘进工作面迎头设置突出监测装置1套。
各传感器的具体布置详见图18 矿井安全检测监控系统传感器布置图。
七、矿井人员考勤定位管理系统
矿井应建立下井人员考勤定位系统，设计选择KJ101NA人员考勤定位系统。
该产品由软件系统和硬件系统组成，其中软件系统包括应用软件和嵌入式软件两部分组成，用于完成信息采集、识别、加工及其传输，由这两部分软件共同支撑着整个系统的运行。硬件系统由井下分站设备、发射天线、人员标识卡(ID 机) 组成。井下分站设备用于完成信息采集和识别，从而实现预设的系统功能和信息化管理目标。分站和人员标识卡(ID机)设计均采用高集成度智能射频芯片，卡内带有升级模块可无限此升级（可升级100万次）。人员标识卡(ID机)嵌有自主研发的软件，无线数据传输可设置为加密传输，数据有极高的纠错机制，传输
非常稳定。具有多频率发射采集功能，可自动搜索频点，并所住当前频率，有效避免信息碰撞，信息传输可靠快速，几乎无误码存在。
整个系统结构简洁，易于使用和维护。定位分站接口丰富，具有RS-485/SDLC/CAN/FSK方式，可嵌入到已有分站中亦可单独成子系统，使用方式灵活，人员标识卡(ID机)体积小巧可随身携带亦可嵌入至作业人员矿用帽灯里面，低功耗、工作电压范围宽、取电方便使用寿命长。
1、系统功能
此系统包括系统管理，用户管理，人员跟踪，查询统计，考勤管理，历史数据的查询和报表打印，门禁功能，救援功能等几个方面。
（1）系统管理
用于矿区图的绘制及井下设备，地形的绘制以及井下人员发射设备管理。同时对操作人员的操作情况进行记录保存。
地形的绘制部分：用于绘制各巷道，井口。模拟量传感器和开关量传感器的绘制。
操作日志管理：对各操作人员对管理系统的操作情况给予记录。以防误操作或恶意操作。
（2）用户管理
为了防止互联网中用户的恶意操作，此系统设置了用户管理及用户权限管理。可以动态地增加操作用户并对用户赋予查看。删除，修改等权限。
用户管理信息部分：增加删除修改用户同时自动给予用户普通权限。
用户权限管理信息部分：设置用户权限。一般管理权限和特殊管理员权限。
（3）人员跟踪
用于对井下人员及机车的跟踪及定位。能跟踪井下人员和机车的动态分布情况、数量以及其所在的位置。同时具有选择跟踪，实时跟踪，位置查询，活动轨迹查看等功能。
选择跟踪部分：选择各井下特定人员或机车跟踪其在矿井的运行情况。
实时跟踪部分：实时显示各井下人员或机车现在的位置状态及其来源地。能够清楚地反映井下人员及机车活动情况。
位置跟踪部分：选定矿井工作面，可以显示此段区域内的井下人员或机车分布情况
个人定位部分：显示特定人员的运动轨迹。并可显示其历史运动方向。
（4）查询管理
能查询任一井下人员和机车的当前位置和指定时间所处的位置；能查询任一指定位置的人员和机车情况，能查询各部门员工的分配情况。
井下人员机车查询部分：可以查询井下人员和机车的编号、数量、下井时
间以及运行状态！
井下分布查询部分：显示井下人员和机车的区域内的人员或机车数量。分布范围。
区域人员查询部分：可以显示各区域内的人员的位置数量流动情况。各区域及人员未到过区域的查询。
超时员工查询部分：可以显示员工在井下工作时间，显示员工的超时时间并且给予相应的提示。
分站信息查询部分：分站分布区域、分站数量、分站工作状态，分站异常信息及其报警信息。
（5）历史数据的查询和报表打印
能查询指定日期井下人员及机车的当日运动轨迹；能对矿井按、时间，部门等分类统计进行查询和打印；能对任一人员的指定时间内的下井次数和时间等进行分类统计查询和打印。
井下人员及机车日报表部分：查询井下人员和机车的当日报表，显示其当日上下井时间以及各人员及机车的运动经历的位置。
部门打印：提供各部门特定时间内分别打印，对各部门的井下人员和机车的运动轨迹以及其员工的工作时间。
位置打印：提供特定时间内按各工作面等地理位置进行统计分类，统计各工作面经过的人员机车信息。
图形打印部分：可以打印系统的示意图，各人员矿车的地理分布。
（6）考勤管理
包括各部门员工的考勤情况。对井下人员的上下班情况给予记录。杜绝迟到早退现象。
部门月考勤管理部分：每月各部门员工的上下班的考勤情况。考勤人数、缺勤人数、考勤率，缺考勤率等信息。
个人月考勤管理部分：每月特定个人的考勤情况。包括上下井时间、工作时间、工作异常时间、工作缺勤时间等信息。
全矿日考勤部分：当日全矿员工的上下班的考勤情况。考勤人数、缺勤人数、考勤率，缺考勤率等信息。
全矿月考勤部分：当月全矿员工的上下班的考勤情况。考勤人数、缺勤人数、考勤率，缺考勤率等信息。
干部考勤查询部分：各矿干部员工考勤查询，对各干部上井时间，途经路径等信息。
（7）员工管理
包括矿内员工的增加、删除、修改以及相就硬件标识对应员工和机车信息
录入。
员工管理：新员工的增加、删除、修改、员工的查询等信息。
硬件信息的管理部分：主要对考勤定位分站的名称、硬件编码进行管理以及对识别卡信息的录入。
（8）考勤功能：
对井下一些重要地点和危险场合，实行管控。当井下人员接近时给予警告，同时在监控界面中显示出来，并提示地面工作人员。
异常报警部分：对用户进入危险地带。系统自动弹出人员误入信息。提示控件人员进行干预。
（9）救援功能
当发生瓦斯爆炸，透水突等矿井灾害时，地面事故抢救小组可以在第一时间获得井下人员的人员数量，人员位置等及其重要的救援信息。并可以给出预先设定的抢救方案，对及时抢救，最大限度降低人员生命受到事故危害，起到了重大的作用。
2、主要技术指标
（1）KJ101NA-JK
主要技术指标：
1）供电电源：
额定工作电压:AC 220V
工作电流:≤50mA
输入功率:10W
2）接口与计算机的传输通信口
工作电压峰-峰值：12～24V（双极性）
传输口数量：1个
传输方式：RS232，半双工
传输速率：9600bit/s
最大传输距离：5 m
3）接口与通信分站的传输通信口
工作电压峰-峰值：5～14V（双极性）
工作电流峰值：≤30mA
传输口数量：2个
传输方式：RS485，半双工
传输速率：9600bit/s
传输距离：不小于10km（传输电缆型号：MHYVR双绞线；截面积：1.5mm2；4芯）。
4）带分站容量：32个分站，每个分站带8个读卡器。
（2）KJF101N－F1
主要技术指标：
1）共有3路直流电源供电，其中2路19V，1路5V。
2）同时通信读卡器数量：8台。
3）最大存储容量：32k字节。
4）分站与传输接口间的通讯
工作电压峰-峰值：5～14V（双极性）
工作电流峰值：≤30mA
5）分站与接口的传输口数量：1个
传输方式：RS485，半双工
传输速率：9600bit/s
传输距离：不小于10km（传输电缆型号：MHYVR绞线；截面积：1.5mm2；4芯）。
6）分站与读卡器间的通讯
工作电压峰-峰值：18 V
工作电流峰值：≤50mA
7）分站与读卡器的传输口数量：8路
传输方式：RS485，半双工
传输速率：9600bit/s
传输距离：不小于2km（传输电缆型号：MHYVR绞线；截面积：1.5mm2；4芯）。
8）电池由四节免维护铅酸电池串联组成，型号规格为CB640、6V/4Ah；
9）电网停电后，备用电池连续工作时间应不小于2h。
（3）KJF101NA－IF
主要技术指标:
1）额定工作电压：DC 18V
2）工作电流：≤50mA
3）输入功率：1W
4）工作频率：
信标频率：2.418GHz，
标识卡回答频率：2.420GHz，
读卡器确认频率：2.422GHz
5）接收灵敏度:-85dBm
6）接收距离：读卡器接收标识卡信息的距离在开阔地不小于10m。
7）最大位移速度：5m/s
8）同时读卡数量：80个/s。
.9）读卡器与分站的传输口数量：1个
传输方式：RS485，半双工
传输速率：9600bit/s
传输距离：不小于2 km（传输电缆型号：MHYVR；截面积：1.5mm2；4芯）。
（4）KJF101NA－ID
主要技术指标：
1）额定工作电压：DC 3V
2）待机电流：0.1mA
3）发射电流：20 mA
4）发射距离: 读卡器接收标识卡发射信息的距离在开阔场地不小于10米。
5）发射频率：2.420GHz
6）发射功率：0dBm至1dBm
7）标识卡间歇性发射自身信息
标识卡发射时间与待机时间平均之比为1:1000, 每次发射时间0.4ms±0.1ms；电池使用寿命不小于6个月。
8）调制方式：MASK
9）传输方向：双向
10）编码范围：1-8000
11）电池参数：
额定电压Ue:3.0V；
开路电压Uo≤3.45V；
短路电流Io≤7.5A；
LR03AAA型碱性锌锰干电池，两节串联使用。
3、设备配置
在主平硐、副平硐、回风平硐、一采区轨道石门、一采区回风石门、11701采面运输巷、11701采面回风巷、11702运输巷、11702回风巷、南翼顶板瓦斯抽放风巷、北翼顶板瓦斯抽放风巷、南翼底板瓦斯抽放风巷、北翼底板瓦斯抽放风巷、南翼顶板瓦斯抽放运巷、北翼顶板瓦斯抽放运巷、南翼底板瓦斯抽放运巷、北翼底板瓦斯抽放运巷安设KJF101NA－IF矿用射频定位器，下井人员每人配带一张KJF101NA－ID标识卡。设备配备所需数量见表6－4－4。
表6－4－5 KJ101NA煤矿人员定位考勤管理系统设备配备表
八、束管监测系统
该矿按自燃矿井设计，选用JSG－8型井下束管火灾监测系统，且必须与监控系统联网。
JSG－8型井下束管火灾监测系统由地面中心站、井下分站、采样分析柜、控制箱、抽气泵、8路采样管等组成。该系统可对井下8个监测地点（另有2路备用）取气进行分析，对CH4、CO、O2进行实时监测。监测数据通过通讯电缆由井下传输到地面微机，信号传输最大距离不小于10Km。
井下控制程序采用嵌入式PC开发，井下控制箱采用8位LED数码管显示，参数红外遥控设置，串行接口外扩展与IBMPC兼容串行接口，存储介质采用外扩展标准IDE接口电子硬盘（可扩展容量≥256M），分析运算功能强大，在井下实现自然发火预测预报分析。系统最多可挂接5台井下火灾束管监测分站，具备强大的扩展能力。
其原理见下图6－4－3。
1—水环真空泵；2—汽水分离器；3—除水器；
4—除湿器；5—储水箱；6—放水器；7—真空表
图6—4—3 JSG－8井下火灾束管监测系统工作原理图
（2）采煤工作面观测点（气体采样点）的设置
观测点分为固定观测点、移动观测点和临时观测点。
固定观测点设置在回采工作面进、回风巷，选择矿压小，至少长10m的一段巷道支护规整、断面不变的地点。应使进风观测点能控制全部进风流，回风观测点能控制全部回风流，两个观测点间不允许再有其它的进风流和回风流。固定观测点距进、回风石门20—50m。
移动观测点设置在回采工作面进、回风巷距工作面10～20m处，并随工作面的推进面移动。
临时观测点是当发现有异常现象时，为缩小火区范围以便准确查找火源点而增设的观测点。
观测点的布置见图6—4—4。
（3）掘进工作面
观测点分为固定观测点、移动观测点和临时观测点。
固定观测点设置在距石门20—50m，选择矿压小，至少长10m的一段巷道支护规整、断面不变的地点。应使观测点能控制全部回风流，两个观测点间不允许再有其它的进风流和回风流。固定观测点。
移动观测点设置在距工作面迎头10～20m处，并随工作面的推进面移动。
临时观测点是当发现有异常现象时，为缩小火区范围以便准确查找火源点而增设的观测点。
观测点的布置见图6—4—5
（4）建立地面气相色谱分析实验室，对束管监测系统没有监测的检测内容（如C2H4、C2H6等）、其它巷道、个别巷道高冒区、采空区密闭等，进行定期取样分析，以便及时作出煤的自然发火早期预报。采样分析，一般情况下一天一次；有异常情况时，每班一次。
设计选用GC-4008B型煤矿实验室用气相色谱仪，该仪器可进行矿井井下气体分析、瓦斯爆炸危险程度判别、瓦斯突出气体组分全分析、火灾气体组分全分析。其中包括预测、预报和熄灭程度启封指标的全分析。利用热导检测器、双氢焰检测器通过三根特殊色谱柱完成对H2、N2、O2、N2、CO、CO2、烷烃、烯烃、炔烃的常量及微量组分分析。
（4）防火检测时间间隔：采区进、回风流中不大于3天；工作面采空区上隅角不大于3天；采空区回风侧防火墙不大于7天；其它地点不大于15天。
九、计算机管理及通信
1、计算机
为实现全矿井业务部门数据信息共享、生产经营综合调度，在矿内设置以高速以太网为基础的计算机局域网，将矿井生产及安全监控系统、人员安全监测系统接入计算机局域网，并对矿内各职能部门生成的各种信息集中进行处理，供矿领导及相关的决策部门实施有效的管理和控制，为生产计划的制定提供各种有用资料。矿局域网通过路由器与互联网连接。
在矿长、总工、生产经营、劳动人事、财务、机电及设备管理等部门设工作站，各工作站采用品牌计算机，并配置相应软件。
2、通信
（1）地面通信设备
1）行政通信
在矿调度室安装与本地通信网络相通的直拨电话。在10kV变电所设一部接入市话网的专用电话，与上级供电部门通信。
2）生产调度通信
设计选用DDK－3A型矿用型调度交换机。井下通过安全栅成为本安型通信，井下和地面的重要部门可设置成直通用户。
（2）井下通信
由主平硐、副平硐各铺设1根通信电缆，在井下用联络电缆将两根电缆相连接构成迂回通道，当任一条电缆出现故障时，可迅速转接保证井下主要电话用户的通信。
井下话机选用与DDK－3A调度总机相配套的HAK－1型本安自动按键话机。在地面变电所、井底车场和采掘工作面等地点应安装电话。地面通风机房、地面瓦斯泵房、地面变电所、井下变电所的电话应能与矿调度室直接联系。
井上下电话的具体设置地点详见图12井上下通信系统图。
十、信号
矿井的下列地点应设信号装置：
1、回采工作面及其回风巷
2、胶带输送机机头、机尾
3、副斜井
4、排矸场
《传感器及应用技术》期末考试试题（C套）答案 1、填空题（每空1分，共30分）： 1、现代信息技术的三大支柱是指：传感器技术、通信技术、计算机技术 2、国家标准(GB7665-87)对传感器(Transducer/Sensor)的定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 3、传感器由敏感元件、传感元件、测量转换电路和辅助电源三部分组成。 4、现代科学技术使人类社会进入了信息时代，来自自然界的物质信息都需要通过传感器进行采集才能获取。 5、测量结果与被测量的约定真值之间的差别就称为误差。 6、对测量结果评价的三个概念（１）精密度、（２）准确度、（３）精确度 7、对传感器的输出量与输入量之间对应关系的描述－－称为传感器的特性。 8、电阻应变式传感器的工作原理是将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，使物理量的变化变成应变片的应力、应变变化，从而变成电阻值变化。 9、热电阻温度计是利用金属导体或半导体材料的电阻率随温度而变化的特性进行温度测量。 10、电感式传感器是利用电磁感应原理，将被测非电量的变化转换成线圈的电感变化的一种传感器。 11、压电传感器是一种典型的自发电式传感器。它以某些电介质的压电效应为基础，在外力作用下，在电介质的表面产生电荷，从而实现非电量的电测转换。 12、热电偶产生的热电势一般由⑴接触电势和⑵温差电势组成。 13光电式传感器是利用光敏元件将光信号转换为电流信号的装置。 14、霍尔传感器是利用霍尔效应原理制成的传感器，主要用来测量磁场的大小。 15、电容式传感器有变面积式、变间隙式和变介质式三种。 16、当输入端加电流I，并在元件平面法线方向加磁感强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场方向上将产生电动势，这种现象就是霍尔效应。
●检查安装孔的尺寸 如果安装孔的尺寸不合适，传感器在安装过程中，其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能，而且使压力传感器不能充分发挥作用，甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损（螺纹工业标准1/2-20 UNF 2B），通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测，以做出适当的调整。 ●保持安装孔的清洁 保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前，所有的压力传感器都应该从机筒上拆除以避免损坏。在拆除传感器时，熔料有可能流入到安装孔中并硬化，如果这些残余的熔料没有被去除，当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而，重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生，就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。 ●选择恰当的位置 当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时，未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部;如果传感器被安装在太靠后的位置，在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区，熔料在那里有可能产生降解，压力信号也可能传递失真;如果传感器过于深入机筒，螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。一般来说，传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。 ●仔细清洁 在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前，应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。当机筒被加热时，也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部，同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。 ●保持干燥 尽管传感器的电路设计能够经受苛刻的挤出加工环境，但是多数传感器也不能绝对防水，在潮湿的环境下也不利于正常运行。因此，需要保证挤出机机筒的水冷装置中的水不会渗漏，否则会对传感器造成不利影响。如果传感器不得不暴露在水中或潮湿的环境下，就要选择具有极强防水性的特殊传感器。
环境监测传感器的工作原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——基于拉曼效应的环境监测传感器以及环境检测方法。该专利由青岛中一监测有限公司申请，并于2018年8月24日获得授权公告。 内容说明本发明属于环境监测传感器技术领域，具体涉及一种基于拉曼效应的环境监测传感器以及一种环境检测方法。 发明背景随着工业的迅速发展，环境污染也在日趋严重。在环境监测过程中，人们发现环境中的污染物对环境中的微生物生存和代谢都产生了很大的影响。由于微生物的多样性、敏感性，决定了微生物能够对环境中多种污染情况做出多种反应，同时也能反映出环境污染的历史状况。因此，对环境中微生物进行检测，对于监测环境污染情况、评价环境质量状况具有很重要的意义。这种环境监测主要是对环境液体中的微生物进行检测，尤其是水体的质量。例如：用大肠菌群的数量作为水体质量的指标，利用鼠伤寒沙门氏杆菌的组氨酸缺陷变株的回复突变（即“艾姆氏试验法”）检测水体的污染状况以及食品、饮料、药物中是否含有致癌变、致畸变、致突变毒物等。 但是，在现有的环境监测过程中，对环境中微生物检测采取的是现场采样、实验室培养、实验室鉴定分析的方法，存在检测时间长、成本高、效率低等问题，而且由于没有及时检测样品，中途发生的变化以及样品传输过程中的污染都会影响到检测结果的客观性。因此，开发出快速检测环境中微生物的方法以及仪器显得尤为重要。 现有的高精密拉曼光谱传感系统主要采用显微镜、激光系统、单色系统、检测系统等部分组成，结构复杂，设备庞大，不利于现场检测。手持式拉曼光谱仪精度不高，稳定性不够，只能对少量表面无污染的固体大分子材料进行定性分析，特别是一些能够产生荧光的物质及微生物样品，容易受到背景荧光的严重干扰，无法进行测试。共振拉曼光谱虽然能够提高拉曼光谱灵敏度，但是仅能在少数分子和特定波长的激光上具有相匹配的电子吸收能级，也容易干扰特征物的拉曼光谱。此外，现有的拉曼光谱仪都是将激光发射模块与接收模块做成一体式，也就是激光发射通道与接收通道共同，这样容易造成干扰。因此，对于
传感器的国家标准 与传感器相关的现行国家标准 GB/T 14479-1993 传感器图用图形符号 GB/T 15478-1995 压力传感器性能试验方法 GB/T 15768-1995 电容式湿敏元件与湿度传感器总规范 GB/T 15865-1995 摄像机(PAL/SECAM/NTSC)测量方法第1部分:非广播单传感器摄像机GB/T 13823.17-1996 振动与冲击传感器的校准方法声灵敏度测试 GB/T 18459-2001 传感器主要静态性能指标计算方法 GB/T 18806-2002 电阻应变式压力传感器总规范 GB/T 18858.2-2002 低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI) 第2部分:执行器传感器接口(AS-i) GB/T 18901.1-2002 光纤传感器第1部分:总规范 GB/T 19801-2005 无损检测声发射检测声发射传感器的二级校准 GB/T 7665-2005 传感器通用术语 GB/T 7666-2005 传感器命名法及代号
GB/T 11349.1-2006 振动与冲击机械导纳的试验确定第1部分：基本定义与传感器 GB/T 20521-2006 半导体器件第14-1部分: 半导体传感器-总则和分类 GB/T 14048.15-2006 低压开关设备和控制设备第5-6部分：控制电路电器和开关元件-接近传感器和开关放大器的DC接口（NAMUR） GB/T 20522-2006 半导体器件第14-3部分: 半导体传感器-压力传感器 GB/T 20485.11-2006 振动与冲击传感器校准方法第11部分：激光干涉法振动绝对校准GB/T 20339-2006 农业拖拉机和机械固定在拖拉机上的传感器联接装置技术规范 GB/T 20485.21-2007 振动与冲击传感器校准方法第21部分：振动比较法校准 GB/T 20485.13-2007 振动与冲击传感器校准方法第13部分: 激光干涉法冲击绝对校准GB/T 13606-2007 土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件 GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法 GB/T 20485.1-2008 振动与冲击传感器校准方法第1部分: 基本概念 GB/T 20485.12-2008 振动与冲击传感器校准方法第12部分：互易法振动绝对校准 GB/T 20485.22-2008 振动与冲击传感器校准方法第22部分：冲击比较法校准 GB/T 7551-2008 称重传感器
井下各类模拟量传感器的安装及设置要求 一、采煤工作面甲烷传感器的设置： 采煤工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，离工作面的距离不能大于10m；其报警浓度为0.8CH4，断电浓度为1.5CH4，复电浓度为 1.0 CH4，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。 二、采煤工作面回风巷甲烷传感器的设置： 回风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀且风流稳定的地方，在回风巷出口10m至15m范围内；其报警浓度为0.8CH4，断电浓度为0.8CH4，复电浓度为 1.0 CH4，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电器设备。 三、掘进工作面甲烷传感器的设置： 掘进工作面甲烷传感器设置在巷道迎头5m范围内；其报警浓度为1.0CH4，断电浓度为1.5CH4，复电浓度为1.0 CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电器设备。 四、掘进工作面回风流甲烷传感器的设置: 回风流甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀且风流稳定的地方，在回风巷出口10m至15m范围内；其报警浓度为1.0CH4，断电浓度为1.0CH4，复电浓度为 1.0 CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电器设备。
五、掘进工作面进风流甲烷传感器的设置： 采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置甲烷传感器；其报警浓度为0.5CH4，断电浓度为0.5CH4，复电浓度为0.5CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电器设备。 六、中央变电所甲烷传感器的设置： 设置在机电硐室进风流巷道进风处3-5m之内；其报警浓度为0.5CH4，断电浓度为0.5CH4，复电浓度为0.5CH4，断电范围为中央变电所内全部非本质安全型电器设备。 七、一氧化碳传感器和温度传感器的设置： 一氧化碳传感器应设在距回风流出口10m-15m范围内风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜风流混合均匀的位置。 温度传感器应设置在距回风流出口10m-15m范围内，并不影响行人和行车，安装维护方便、风流稳定的位置。八、所有模拟量传感器都要设置在巷道上方，距巷壁不得小于200mm，距顶板不得大于300mm。
避雷器在线监测传感器 技术领域 本发明属于防雷器件技术领域，具体是一种避雷器在线监测传感器。 背景技术 现有的避雷器漏电流传感器采用光纤传输数据时，采用电压信号传输的方式，传输的电压信号和漏电流成比例，由于信号幅值不恒定，存在传输距离短、效率低等问题。同时，现有的电子式避雷器漏电流传感器一般采用外供电源方式，外供电源方式当雷电进入时会有被打坏的可能；采用电池供电时，由于电池有一定寿命，需要定时更换。 发明内容 本发明所要解决的技术问题在于提供一种适合光纤传输的，达到一定距离、一定效率、无需外供电源的避雷器漏电流传感器。 为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现： 一种避雷器漏电流传感器，包括全电流回路输入接口IN+/IN-、自取电源电路、漏电流取样电路、精密积分电路、电压比较电路和电光转换器；所述自取电源电路直接和输入接口IN+和IN-相连，串接在全电流回路中，IN+和IN-之间没有电流即避雷器没有漏电流时，不产生电源，有漏电流时，有电源电压；所述漏电流取样电路的取样电阻串接在全电流回路中；所述取样电阻的电流经精密积分电路后作为电压比较电路的一个输入端电压，电压比较电路的电源连接自取电源电路的输出电源；电压比较器的输出端经过驱动电路连接光电转换器的输入端。 是所述自取电源电路的核心电路包括串接的精密稳压管Q1和Q2；Q2的阴极通过电阻连接IN+，Q1的阳极连接IN-，取样电阻串接在Q1的阳极连接IN-之间；Q2的阴极端为自取电源电路的输出电源端。 所述精密积分电路包括精密电阻R3、精密可调电阻R4、比较器和电容C5；所述R3和R4并联后连接在比较器的反相输入端与IN-之间；比较器的同相输入端连接在Q1阳极端；C5连接在比较器的反相输入端与输出端之间。 所述电压比较电路包括运算放大器U1B，U1B的反相输入端连接在Q2的阳极端，U1B的同相输入端连接比较器的输出端，U1B的输出端即为电压比较电路的输出端。 所述光电转换器是发光二级管LED；驱动电路是NMOS管Q3，Q3的栅极G连接电压比较电路的输出端，漏极D连接LED的阴极端，源极S连接Q1阳极端；LED的阳极端连接比较器的输出端。 LED两端并接一个电感L1和二极管D3；D3的阳极端与LED的阴极端连接，D3的阴极端与LED的阳极端连接。
传感器技术在交通检测中的应用 传感器技术在交通检测领域的应用交通信息是城市交通规划和交通管理的重要基础信息，通过全面、丰富、实时的交通信息不但可以把握城市道路交通的发展现状，而且可以对未来发展进行预测。因此，交通信息采集与处理技术无论对城市的规划、路网建设、交通管理，还是对未来智能交通系统功能的实现都非常重要。 动态交通信息采集系统的目标是全面、自动、连续地从路网上获得不同地点和路段上的交通流信息。而要实现这一目标，就离不开信息传感器。 一、传感器的涵义及组成国家标准（GB7665—1987）对传感器下的定义是：能感受到规定的被测量的量，并依据一定的规律转换成可用于输出信号的器件或装置。在现代科学技术的发展过程中，非电量（例如压力、力矩、应变、位移、速度、流量、液位等）的测量技术（传感技术）已经成为各领域的重要组成部分，但传感技术最主要的应用领域是自动检测和自动控制，它将诸如温度、压力、流量等非电量变化为电量，然后通过电的方法进行测量和控制。因此，传感器是一种获得信息的手段，它获得的信息正确与否，关系到整个测量系统的精度。传感器一般是利用物理、化学、生物等学科的某些反应或原理，按照一定的制造工艺研制出来的。因此，传感器的组成将随不同的情况而有较大
差异。但是，总的来说，传感器是由敏感元件、传感元件、信号调节与转换电路和辅助电路组成。敏感元件是直接感受非电量，并按一定规律转换成与被测量有确定关系的其他量（一般仍为非电量）的元件。传感元件又称变换器，一般情况下，它不直接感受被测量，而是将敏感元件输出的量转换成为电量输出。这种划分并无严格的界限，并不是所有的传感器都必须包含敏感元件和传感元件。如果敏感元件直接输出的是电量，它同时兼作为传感元件。信号调节与转换电路一般是指把传感元件输出的电信号转换成为便于显示、记录、处理和控制的有用信号的电路。辅助电路通常包括电源，有些传感器系统采用电池供电。 二、交通检测中常见的传感器技术 1、红外线传感器红外传感器是波束检测装置的一种，有主动和被动两种形式。主动式发射器和接收器分别为半导体激光器和光电二极管，将两者对中，水平安装在车道旁边。无车通过时，接收器接收细束线状红外光，有信号输出；车辆通过时，遮断光束，接收器无输出，通-断转换是对车辆的检测信号。新型主动反射式红外检测器的原理为：在相同的红外光辐射下，反射物的大小、材料和结构不同，反射能量就不一样。 被动式红外检测没有发射器，只有接收器。接收器感受路面和车辆以红外波长为主的辐射能量。路面和车体的材料温度和表面光洁度都不一样，它们的辐射能量也必然不相等。现代红外测温的分辨率已达到0、1%℃，因此区分道路和车辆己不存在困难。
甲烷传感器安设相关规定 低瓦斯矿井的采煤工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。 高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面，必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器，在工作上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。 岩（煤）与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器。 采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。 采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。 （甲烷传感器垂直悬挂在巷道上风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。）1．低瓦斯矿井采煤工作面甲烷传感器的设置（图2-3-1） 。 瓦斯警报浓度：≥1%CH 4 瓦斯断电浓度：≥%CH 。 4 断电范围：工作及回风巷内全部非本质安全型电气设备。 。 复电浓度：＜1%CH 4 2．高瓦斯矿井采煤工作面甲烷传感器的设置（图2-3-2） 瓦斯警报浓度：T1=≥1%CH4，T2=≥1%CH4。 瓦斯断电浓度：T1=≥%CH4，T2=≥1%CH4。 断电范围：T1、T2——工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 复电浓度：T1、T2＜1%CH4。 另：在工作面上隅角设置便携式瓦斯检测报警仪。
3．煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤工作面甲烷传感器的设置（2-2-3） 瓦斯警报浓度：T 1=≥1%CH 4 ，T 2 =≥1%CH 4 。 瓦斯断电浓度：T 1=≥%CH 4 ，T 2 =≥1%CH 4 。 断电范围：T 1 ——工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 T 2 ——工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 复电浓度：T 1、T 2 ＜1%CH 4 。 若T1不能控制其入风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须增设T3。 T3瓦斯警报浓度：≥% CH 4 。 T3瓦斯断电浓度：≥% CH 4 。 T3断电范围：工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备。 T3复电浓度：＜% CH 4 。 另：在工作面上隅角设置便携式瓦斯检测报警仪（现场通常都是要求矿井在上隅角设置甲烷传感器）。 4．采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器（图2-3-4） T瓦斯警报浓度：≥% CH 4 。 T瓦斯断电浓度：≥% CH 4 。 T断电范围：被串采煤工作面及其进回风巷内全部非本质安全型电气设备。 T复电浓度：＜% CH 4 。
机器人的位置检测传感器 测量可变位置和角度，即测量机器人关节线位移和角位移的传感器是机器人位置反馈控制中必不可少的元件。常用的有电位器、旋转变压器、编码器等。其中编码器既可以检测直线位移，又可以检测角位移。下面是几种常用的位置检测传感器。1、光电开关2、编码器3、旋转变压器。二、机器人速度、角速度传感器：1、编码器对任意给定的角位移，编码器将产生确定数量的脉冲信号，通过统计指定时间（dt）内脉冲信号的数量，就能计算出相应的角速度。dt越短，得到的速度值就越准确，越接近实际的瞬时速度。但是，如果编码器的转动很缓慢，则测出的速度可能不准。通过对控制器的编程，将指定时间内脉冲信号的个数转化为速度信息就可以计算出速度。2、测速发电机测速发电机是一种把输入的转速信号转换成输出的电压信号的机电式信号元件，它可以作为测速、校正和解算元件，广泛应用于机器人的关节测速中。3、位置信号微分如果位置信号中噪音较小，那么对他进行微分来求取速度信号不仅可行，而且很简单。为此，位置信号应尽可能连续，以免在速度信号中产生大的脉动。所以，建议使用薄膜式电位器测量位置，因为绕线式电位器的输出时分段的，不适合微分。然而，信号的微分总是会有噪音的，应该仔细处理。三、机器人接触觉传感器：机器人接触觉传感器是用来判断机器人是否接触物体的测量传感器。传感器输出信号常为0或1,最经济适用的形式是各种微动开关。常用的微动开
关由滑柱、弹簧、基板和引线构成，具有性能可靠、成本低、使用方便等特点。接触觉传感器不仅可以判断是否接触物体，而且还可以大致判断物体的形状。一般传感器装在末端的执行器上，除了微动开关外，接触觉传感器还采用碳素纤维及聚氨基甲酸脂为基本材料构成触觉传感器。机器人与物体接触，通过碳素纤维与金属针之间建立导通电路，与微动开关相比，碳素纤维具有更高触电安装密度、更好的柔性、可以安装在机器手的曲面手掌上。四、机器人接近觉传感器、机器人接近觉传感器能感知相距几毫米到几时厘米内对象物或障碍物的距离、对象物的便面性质等的传感器，其目的是在接触对象前得到必要的信息，以便后续动作。接近觉传感器有许多不同的类型，如电磁式、涡流式、霍尔效应式、光学式、超声波式、电感式和电容式等等。五、机器人姿态传感器：姿态传感器是用来检测机器人与地面相对关系的传感器，当机器人被限制在工厂的地面时，没有必要安装这种传感器，如大部分工业机器人。但当机器人脱离了这个限制，并且能够自由的移动，如移动机器人，安装姿态传感器就成必要了。典型的姿态传感器是陀螺仪，他利用高速旋转物体（转子）经常保持一定姿态的性质。转子通过一个支撑它的，被称为万向接头的自由支持机构，安装在机器人上。机器人围绕着输入轴仅转过一个角度。在速率陀螺仪中，加装了弹簧。卸掉这个弹簧后的陀螺仪成为速率积分陀螺仪，此时输出轴以角速度旋转，且此角速度与围绕输入轴的转角速度成正比。姿态传感器设置在机器人的躯干部分，它用来检测移动中的躯干部分，它用来你
传感器的定义 传感器(sensor)曾被称为换能器或变送器（Transducer）,近年国际上多用“Sensor”一词。按我国国家标准“传感器通用术语”中的定义：“传感器是能感受规定的被测量并按一定规律将其转换为有用信号的器件或装置”。又指出“传感器通常由敏感器件、转换器件和电子线路组成”。在有些传感器中敏感器件和转换器件是合为一体的。 在信息社会里，各行各业和人们日常生活中所遇到的信号大部分是非电量的，对于这些非电量信号，即使能检测出来也难以放大、处理和传输。因此传感器通常是用于检测这些非电量信号并将其转变成便于计算机或电子仪器所接受和处理的电信号。从传感器的作用来看，实质上就是代替人的五种感觉（视、听、触、嗅、味）器官的装置（图1-1）.人们把外界信息通过五官收集起来，传递给大脑，在大脑中处理信息，得出一个“结果”，发出指令。在电子设备中完成这一过程时，电子计算机相当于大脑，传感器作为电脑的五官，就像人的眼、耳、鼻、舌、皮肤那样可以收集各种信息，这些信息送入电脑后，由电脑进行判断处理，并发出各种控制执行机构，从而满足各种社会需求。20世纪80年代后期，由于电子技术的进步，微型计算机的功能不断提高，价格却在不断下降，微型计算机在多方面迅速普及，而且已开始进入家庭。相比之下，传感器处于较落后地位。不少传感器尚不能很好地满足现
代信息系统对其准确度、速度和价格的要求。传感器技术已成为微型计算机应用中的关键技术。近年来，随着科学技术的迅速发展，特别是微电子加工技术、计算机芯片及外围扩展电路技术、新型材料技术的发展、使得传感器技术的开发和应用进入了一个崭新的阶段。 生物医学传感器（Biomedical Sensors）是获取人体生理和病理信息的工具，是生物医学工程学中的重要分支，对于化验、诊断、监护、控制、治疗和保健等都有重要作用。来自海洋兴业。
磁通量传感器索力监测系统 设计使用指南 柳州欧维姆结构检测技术有限公司
目录 前言 (3) 1. 磁通量传感器原理 (4) 2. 磁量传感器的技术特点 (4) 3. 主要技术指标 (5) 4. 磁通量传感器的应用 (5) 5、磁通量传感器索力监测系统 (8) 6. 索力监测系统的配置 (10) 7. 传感器选型与安装 (12) 8. 磁通量传感器监测系统建立过程及注意事项 (14) 9. 主要工程业绩 (15)
前言 拉索是缆索支承型桥梁的核心构件之一，素有“生命线”之称，其服役状况直接关系到桥梁的安全运营与使用寿命。因此，对桥梁拉索进行安全监测，及时了解拉索和桥梁的服役状态是十分必要的。拉索的安全监测，主要是通过监测拉索的索力，来判断其使用状况，评定其安全性。一方面，一根拉索的损伤变化会在其本身的索力变化和相邻索力的变化上表现出来，在外部则表现为主梁挠度发生变化；另一方面，主梁或塔的损伤变化也会引起索力的变化。通过对索力的监测，不仅能为总体评价其技术状况提供依据，同时也可以在一定程度上发现拉索锚固系统、防护系统是否完好，也可以更好地理解桥梁结构机理，验证设计理论从而指导设计。 索力监测所应用的传感器技术主要有：振动频率法、压力传感器（振弦式、应变片、液压式、光纤光栅）、磁通量传感器（EM sensor）等。各种索力测量方法，各有其特点，振动频率法是通过建立拉索的简化模型，实测拉索的振动频率，经过计算间接得出索力，因为受减震器、拉索实际长度、外护套等影响，其测量精度比较差。压力型传感器是比较传统的传感器技术，需要串接在受力结构中，将传递到传感器上面的力直接测量出来，短期精度高、动态性好，但由于受荷载长期作用、材料徐变、形变传递失真等方面的影响，耐久性和长期精度很难保证，在受力状态下无法重新校准，无法更换，因此压力型的传感器用于长期监测有一定的局限性，只能在桥梁建设或换索时预装。 针对传统的传感器技术的局限，磁通量传感器（EM Sensor）较好地解决了这些问题： 1、通过非接触式测量解决传感器受力疲劳影响寿命问题； 2、用模拟标定来实现运营状态的数据校准； 3、可以设计成哈弗式传感器，直接在已受力的拉索上制作及安装，实现运 营中桥梁拉索的索力监测。 4、可以实现体内预应力（有粘结）多截面应力监测。
一、传感器安设标准 1、回采工作面传感器安装位置：上隅角安装T0传感器；往外10米范围内安设T1传感器；在回风口10—15米处安设T2瓦斯、温度、CO传感器；当回采顺槽巷道大于1000米时，安装T中传感器。 2、开掘工作面的传感器安设位置：在风筒出口对帮距工作面迎头3-5米处,安设T1传感器，距回风口10—15米处安设T2传感器，当掘进到1000米时，安装T中传感器。 3、双巷掘进期间工作面、回风流安设甲烷传感器标准同开掘工作面的传感器安设标准相同，另外需在两工作面混合回风流中安设一台甲烷传感器。 4、开掘工作面开口5米时，可只在工作面安设T1传感器，但巷道推进到30米起必须安设T2传感器；采煤工作面推进到停采线附近，而采到T1、T2传感器相距不足50米时，可只安设T1传感器，但采掘工作面的断电功能必须贯穿整个生产过程，即从开始到结尾全过程具备断电功能。 5、采区回风巷安设甲烷、CO、风速传感器。 6、井下各机电硐室需安设温度传感器，报警值≥34℃。 7、甲烷、温度、CO传感器应垂直吊挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不小于200mm。风速传感器应设置在巷道前后10米无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变
化、能准确计算风量的地点，其悬挂应采用硬连接方式固定，风速检测口应垂直于风流方向。 8、带式输送机滚筒下风侧10-15m处应设置烟雾、一氧化碳传感器。 9、开关量传感器的设置： （1）主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器。 （2）采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。 （3）掘进工作面局部通风机的风筒上应安设风筒传感器，风筒传感器须设置在距掘进面不超过20米处。 （4）必须通过在被控开关的负荷侧设置馈电传感器或在被控开关内取馈电状态接点信号的方式可靠监测被控开关的馈电状态。 二、职责划分 1、开掘队组负责本队施工巷道范围内（从巷道开口位置到工作面之间）的设备看管、工作面50米范围内线缆的规范吊挂及其管理；信息中心负责工作面线缆延长、回风流传感器的规范吊挂和巷道内所有传感器的标校及故障处理。 2、回采队负责本工作面两顺槽以内的设备看护，工作面、上隅角瓦斯传感器的规范吊挂；信息中心负责余线回撤以及回风流中的瓦斯、温度、一氧化碳等传感器的规范吊挂和巷道内所有传感器的标校及故障处理。
习题一概论p16 1.测试系统一般是怎样构成的？ ①传感器将被测物理量转换成以电量为主要形式的电信号； ②信号变换部分是对传感器所送出的信号进行加工； ③显示与记录部分将所测信号变为一种能为人们所理解的形式，以供人们观测和分析。 2.什么是测量误差？测量误差有几种表示方法？ 测量误差：人们在进行各种实际测量时，尽管被测量在理论上存在真值，但由于客观实验条件的限制，被测量的真值实际上是测不到的，因而测量结果只能是真值的近似值，这就不可避免地存在着测量误差。 测量误差有：绝对误差、相对误差、引用误差。 3.测量误差按出现规律可分为几种？它们与准确度与精密度有什么关系？ ①按出现规律可分为：系统误差、随机误差、粗大误差 ②准确度表示测量结果中系统误差的大小。系统误差越小，准确度越高，即真一民实际 值符合的程度越高。 精密度表示测量结果中随机误差大小的程度。随机误差越小，测量值越集中，表示精密度越高。 精确度是测量结果系统误差与随机误差的综合。表示测量结果与真值的一致程度。精确度用来反映系统误差和随机误差的综合影响。精确度越高，表示正确度和精密度越高，意味着系统误差和随机误差都小。 4.产生系统误差的常见原因有哪些？常用的减小系统误差的方法有哪些？ ①产生系统误差的主要原因： ●仪器的制造、安装或使用方法不正确； ●环境因素影响（温度、湿度、电源等）； ●测量原理中使用近似计算公式；
●测量人员不良读数习惯 ②减小系统误差的方法： ●发现判断：实验对比、残余误差观察、准则检测 ●减少消除：修正、特殊测量法（替代、差值、误差补偿、对称观察） 5.传感器有哪些几部分组成？ 敏感元件、转换元件、转换电路 6.按传感器的工作机理、能量转换方式、输入量及测量原理四种方法，传感器分别是如何分 类的？ ①按工作机理分： ●电参数式传感器（如电阻式、电感式和电容式）； ●压电式传感器； ●光电式传感器； ●热电式传感器。 ②按能量转换方式分： ●能量控制型传感器（如电阻、电感、电容式） ●能量转换型传感器（如基于压电效应、热电效应传感器） ③按输入量分： 力传感器、位移传感器、温度传感器 ④按测量原理分： ●电路参量式传感器（包括电阻式、电感式、电容式） ●电动势式传感器（包括磁电感应式、霍尔式、压电式） ●光电式传感器（包括一般光电式、光栅式、激光式、光电码盘式、光导纤维式） ●半导体式传感器 习题二温度检测p35 7.温度检测主要有哪几种方法及它们是怎样分类的？ 温度检测方法分为：接触测量法，非接触测量法。 接触式包括：热膨胀式（如水银、双金属、液体或气体压力）； 热电偶； 热电阻（铂电阻、铜电阻、半导体热敏电阻）。
传感器的国家标准无眼 界 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
传感器的国家标准 与传感器相关的现行国家标准 GB/T 14479-1993 传感器图用图形符号 GB/T 15478-1995 压力传感器性能试验方法 GB/T 15768-1995 电容式湿敏元件与湿度传感器总规范 GB/T 15865-1995 摄像机(PAL/SECAM/NTSC)测量方法第1部分:非广播单传感器摄像机GB/T 13823.17-1996 振动与冲击传感器的校准方法声灵敏度测试 GB/T 18459-2001 传感器主要静态性能指标计算方法 GB/T 18806-2002 电阻应变式压力传感器总规范 GB/T 18858.2-2002 低压开关设备和控制设备控制器-设备接口(CDI) 第2部分:执行器传感器接口(AS-i) GB/T 18901.1-2002 光纤传感器第1部分:总规范 GB/T 19801-2005 无损检测声发射检测声发射传感器的二级校准 GB/T 7665-2005 传感器通用术语 GB/T 7666-2005 传感器命名法及代号 GB/T 11349.1-2006 振动与冲击机械导纳的试验确定第1部分：基本定义与传感器
GB/T 20521-2006 半导体器件第14-1部分: 半导体传感器-总则和分类 GB/T 14048.15-2006 低压开关设备和控制设备第5-6部分：控制电路电器和开关元件-接近传感器和开关放大器的DC接口（NAMUR） GB/T 20522-2006 半导体器件第14-3部分: 半导体传感器-压力传感器 GB/T 20485.11-2006 振动与冲击传感器校准方法第11部分：激光干涉法振动绝对校准GB/T 20339-2006 农业拖拉机和机械固定在拖拉机上的传感器联接装置技术规范 GB/T 20485.21-2007 振动与冲击传感器校准方法第21部分：振动比较法校准 GB/T 20485.13-2007 振动与冲击传感器校准方法第13部分: 激光干涉法冲击绝对校准GB/T 13606-2007 土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件 GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定电解传感器法 GB/T 20485.1-2008 振动与冲击传感器校准方法第1部分: 基本概念 GB/T 20485.12-2008 振动与冲击传感器校准方法第12部分：互易法振动绝对校准 GB/T 20485.22-2008 振动与冲击传感器校准方法第22部分：冲击比较法校准 GB/T 7551-2008 称重传感器 GB 4793.2-2008 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第2部分：电工测量和试验用手持和手操电流传感器的特殊要求
监测传感器调校制度(最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0234
监测传感器调校制度(最新版) 一、监测传感器的调校工作应由专业监测维修人员担任。 二、调校人员应了解、掌握设备性能和传感器的调校程序，在调校过程中按各传感器的调校步骤逐一进行调校。 三、监测传感器敏感元件在使用中其输出信号会逐渐衰减，致使测量精度下降，各种不同类型的传感器调校周期必须严格按照有关规定进行。 四、甲烷传感器、一氧化碳传感器的调校，应使用相应的标准气样和空气样，按产品使用说明书的要求进行调校，并佩带与其相适应的流量计等器具；温度传感器、风速传感器调校应使用相应器具，按产品使用说明书的要求进行调校。 五、调校前，调校人员应用毛刷将传感器探头进行清扫，保持
传感器清洁，以免影响调校数据。 六、在调校过程中，调校值如超过允许误差，应使用万用表对电位器进行调校，合格后在通入标气进行二次调校合格为止，但不得改变电器元件的电器参数。 七、传感器调校失效时，应立即更换，并升井检修。 八、在调校过程中，应有使用单位的电工配合整个调校过程，调校合格后，调校人员通知有关人员后，使用单位的电工方可按规定对电气设备复电。 九、调校前后应与地面中心站保持联系，并校对中心站系统与现场的数据是否一致，保证系统的传输数据的准确性。 十、调校中应及时记录调校中有关数据，调校人员必须如实填写记录表并签字。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改
关于岩土工程中使用的传感器指标及评定 【摘要】本文旨在讨论目前岩土工程使用的传感器技术指标及其意义，引入目前在国际上通用的测量与误差的概念，以国家现有的关于测量术语的定义为准来描述传感器及其评定的方法。 【关键词】测量；误差；测量不确定度；传感器特性；传感器指标；传感器评定 0 前言： 目前，随着国内基础建设的快速发展，岩土工程的施工与监测越来越规范，因此，岩土工程及其建筑物对测量的要求也越来越高；并且随着中国法制的完善，技术监督部门及行业许可证部门对各种监测（检测）仪器的考核也越来越严格。 笔者近年来参加了一些传感器标准的讨论及监督部门对传感器的检测，发现在岩土工程行业使用的传感器有很多种类型，各自的测量原理不尽相同，指标也各不相同，但有些指标已经过时，有些指标被不正确地使用，从而导致测量结果的最终评定上产生歧义。要评价测量仪器的质量，就必须对传感器指标、误差的含义有明确地定义。因此，笔者就传感器的指标、传感器的测量结果与其指标间的关系提出来供大家讨论。在讨论这些问题之前，有关测量、误差及不确定度的概念及关系应得到确认，以避免产生歧义。这些概念及关系将引用国家规范。 1测量与误差的概念 1.1测量 在JJF1001-1998通用计量术语及定义中，测量被定义为：以确定量值为目的的一组操作。 从根本上说，测量是用一个预定的标准与一个未知量进行定量比较的过程。假如要使该过程具有普遍意义，则测量必须满足两个要求： a)用来进行比较的标准必须准确并得到公认； b)进行比较所用的方法和仪器必须是经过验证的。 1.1.1 测量结果：在JJF1001-1998通用计量术语及定义中，由测量所得到的赋予被测量 的值。 注： 1)在给出测量结果时，应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果，还应 表明它是否为几个值的平均。 2)在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度，必要时还应说明有关影响量的取 值范围。 1.1.2 重复测量的重复性条件： 相同的测量程序； 相同的观测者； 在相同的条件下使用相同的测量仪器； 相同的地点； 在短时间内重复测量。 1.2关于误差的概念 在JJF1001-1998通用计量术语及定义中，[测量]误差被定义为：测量结果减去被测量的真值。 即所谓误差就是测量值与真值之差，其逻辑表达式为：
采掘工作面传感器安装、吊挂及使用标准 1、甲烷传感器吊挂标准： 距顶板（顶梁）不得大于300mm ，距巷道侧壁不得小于200mm ，字面显示朝向人员较多的工作地点；掘进巷道回风流传感器吊挂应直接吊挂在网片上，钢带、等距顶板都超距离，采煤工作面上隅角距老塘侧土袋墙、切顶线或挡风帘及上帮不大于800mm ，不小于200mm ；采煤工作面距煤帮不大于10m ；掘进工作面距迎头不大于5m ；采掘工作面回风侧甲烷传感器吊挂位置：距回风口10～15m 处。 2、甲烷传感器标签: 调校时间为7天。 采煤工作面上隅角：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.5%CH 4，复电浓度?1.0%CH 4 采煤工作面：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.5%CH 4，复电浓度?1.0%CH 4 采煤工作面回风巷：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.0%CH 4，复电浓度?1.0%CH 4 采用串联通风的被串采煤工作面进风巷：报警浓度≥0.5%CH 4，断电浓度≥0.5%CH 4，复电浓度?0.5%CH 4 掘进工作面：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.5%CH 4，复电浓度?1.0%CH 4 掘进工作面回风流：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.0%CH 4，复电浓度?1.0%CH 4
采用串联通风的掘进工作面局部通风机前：报警浓度≥0.5%CH 4 ，断电浓度≥ 0.5%CH 4，复电浓度?0.5%CH 4 采掘工作面回风流机电设备处：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.0%CH 4 ，复 电浓度?1.0%CH 4 回风流中机电设备硐室：报警浓度≥0.5%CH 4，断电浓度≥0.5%CH 4 ，复电浓 度?0.5%CH 4 采区回风巷：报警浓度≥1.0%CH 4，断电浓度≥1.0%CH 4 ，复电浓度?1.0%CH 4 矿井一翼回风巷及总回风巷：报警浓度≥0.7%CH 4 采区回风巷、矿井一翼回风巷、总回风巷内机电设备处：报警浓度≥0.5%CH 4 ， 断电浓度≥0.5%CH 4，复电浓度?0.5%CH 4 （必须能够断开该机电设备的电源） 3、回风流中机电设备处甲烷传感器安装位置：（设备为机械、电力设备） 单台设备处：甲烷传感器安装在机电设备风流上风侧10～15m处。 多台设备处：设备集中放置长度不超过20m的安装一台甲烷传感器，甲烷传感器安装在迎风侧第一台设备上风侧5～10m处；集中放置长度超过20m的，增设一台甲烷传感器，安装位置为20m第一台设备上风侧10～15m处。 4、采用串联通风的局部通风机前3～5m内必须安装甲烷传感器。（五采区、八采区） 5、设在回风流中的机电硐室距其进风口3～5m内必须安装甲烷传感器。
信号微机监测系统环境监测 安 装 指 南 成都铁路局电务处四川网达科技有限公司 二OO五年八月
环境监测传感器的安装指南 1．配线的要求 传感器的电源线+12V用RV42×0.15(0.74mm2)红色多芯线。 传感器的电源线GND（12V）用RV42×0.15(0.74mm2)黑色多芯线。 传感器的报警电源+24V（2000型）或+5V（98型）用 RV42×0.15(0.74mm2)黄色多芯线。 传感器的报警电源GND用RV42×0.15(0.74mm2)白色多芯线。 环境监测传感器的电源线 +12V和GND（12）和报警电源+24V采 用并联、双环连接。 开关量报警输出用RV23×0.15(0.4mm2)的绿色或兰色多芯线。 模拟量监测输出线用SBVVP 2×16×0.15 的屏蔽线。 以上连线都接入微机监测机柜。 空调遥控器RS-485通信线用SBVVP 2×16×0.15 的屏蔽线,多个 遥控器并联连接后至微机监测的上位机(微机桌)。 2. 传感器的安装接线要求 1.烟雾传感器与明火探测器组合 1.1 安装要求 传感器组合要求吸顶安装。安装在重要设备上方。 1.2 探测范围 明火探测器：安装在距地面3米、无遮挡的情况下，探测范围为直径6
米的圆。 烟雾传感器：无遮挡的情况下，探测范围为25-40m2。 1.3烟雾传感器设置 烟雾传感器内部跳线应设置为：J2、J3的短路跳线都位于1、2处（跳线设置前应断电，设置后重新上电生效）。 1.4 配线要求 传感器组合的接线(如图),对应标识连接 1)＋12V 2)GND(12V)地 3) ＋24V 4)明火报警线 5)烟雾报警线 2.温湿传感器与玻璃破碎传感器组合 2.1 安装要求 传感器组合安装在对温湿度有要求的设备附近的墙面上,下沿距地面 1.5米。应避免阳光直接照射，不能安装于特别潮湿的地方。 玻璃破碎传感器应安装于正对、侧对被监测玻璃的位置。 2.2 探测范围
一、传感器的定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 二、传感器的分类 目前对传感器尚无一个统一的分类方法，但比较常用的有如下三种： 1、按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器 2、按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 3、按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量（“1”和"0”
或“开”和“关”）的开关型传感器；输出为模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。 三、传感器的静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。 四、传感器的动态特性 所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。