矿井瓦斯监测技术的探讨及其应用
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矿山开采中的瓦斯测试与监测矿山开采中的瓦斯测试与监测是为了确保矿山工作环境的安全性和可持续性发展而进行的重要工作。
瓦斯是矿山中常见的危险气体之一,对矿工的生命安全和矿山设备的正常运行都构成威胁。
因此,瓦斯测试与监测的目的是及时发现瓦斯超标情况,采取相应的措施确保矿山的安全运营。
一、瓦斯测试的方法和标准1. 抽样测试:通过抽取矿井中的瓦斯样品进行分析,以确定瓦斯浓度是否超标。
常用的抽样测试方法包括直接抽样法、间接抽样法和连续自动抽样法。
2. 在线监测:通过安装瓦斯传感器和监测设备,实时监测矿井中的瓦斯浓度。
当瓦斯浓度超过设定的安全阈值时,系统会自动发出警报。
3. 瓦斯爆炸性测试:通过测定瓦斯的爆炸极限和爆炸指数,评估瓦斯的爆炸性质。
常用的测试方法包括爆炸极限测定法和爆炸指数测定法。
瓦斯测试的标准主要包括瓦斯浓度标准和爆炸性标准。
瓦斯浓度标准是指矿井中瓦斯浓度的上限,一般根据国家相关标准来确定。
爆炸性标准是指瓦斯的爆炸极限和爆炸指数,一般要求瓦斯浓度在安全范围内,不会引发爆炸。
二、瓦斯监测的设备和技术1. 瓦斯传感器:用于测量矿井中的瓦斯浓度,常见的瓦斯传感器有电化学传感器、红外传感器和热导传感器等。
这些传感器具有高灵敏度、快速响应和稳定性好的特点。
2. 数据采集系统:用于采集和传输瓦斯浓度数据,包括传感器、数据采集器和通信设备等。
数据采集系统可以实现瓦斯浓度的实时监测和数据的存储与分析。
3. 远程监测技术:通过互联网和无线通信技术,实现对矿井中瓦斯浓度的远程监测和控制。
远程监测技术可以提高监测效率,减少人工巡检的工作量。
三、瓦斯测试与监测的流程1. 瓦斯测试计划:确定测试的频率、位置和方法,制定测试计划。
根据矿山的特点和瓦斯的分布情况,确定测试点位和抽样频率。
2. 瓦斯抽样与测试:按照测试计划,在矿井中选取代表性的测试点位,进行瓦斯抽样和测试。
根据测试结果,判断瓦斯浓度是否超标。
3. 数据采集与分析:将瓦斯测试数据通过数据采集系统进行采集和传输,对数据进行分析和处理。
矿井瓦斯监测新技术的探讨及其应用随着煤炭工业的不断发展,矿井瓦斯事故越来越多地成为影响煤矿安全的重要因素。
在煤矿重大恶性事故中,瓦斯事故约占70%至80%。
瓦斯事故的原因很多,但最本质的原因在于形成了瓦斯积聚,只有避免瓦斯积聚才能从根本上消除瓦斯事故。
避免瓦斯积聚的最重要的是及时发现瓦斯积聚并及时处理,这就必须要依靠各类瓦斯监测监控系统。
一、KJD11局部通风机自动切换监控器由于高瓦斯矿井、突出矿井的瓦斯涌出量较大,那么需要的风量也就越大。
为了保证局部通风机安全、可靠、稳定运转,可以在掘进工作面实行双风机双电源供风,它的优点是降低了因风机停风造成瓦斯超限的机率,进一步保障了掘进工作面的安全生产,但需要解决双风机自动切换、风机运行状态监视以及风电瓦斯闭锁等环节如何与之配合的问题。
KJD11局部通风机自动切换监控器的应用有效地解决了这些问题。
KJD11局部通风机自动切换监控器主要功能有:(1)双风机自动相互切换。
运行中的风机出现故障停机后,另一台风机自动启动,保证工作面供风不间断。
切换时具有3~20s可调的延时功能,以免损坏分风器等设施。
(2)双风机之间相互闭锁。
一台风机处于运行状态时,另一台风机无法启动,以免强风损坏分风器和风筒。
(3)风电瓦斯闭锁。
当专用风机(或专用对旋风机的一级)停止运行后,装置自动切断工作面动力设备电源。
通过接收监测系统分站的控制信号也可以进行风电闭锁和瓦斯电闭锁。
(4)风机运行状态监测。
可以自动连续监测风机(对旋风机的各级)的运行状态,并将此开关量信号传输至监测系统分站,,实现风机运行状态的远程自动监测。
(5)被控开关工作状态监视。
以电压方式直接检测被控闭锁开关负荷侧电压的状态,并转换成开关量信号传输至监测系统分站,实现被控开关负荷侧状态的远程自动监测。
(6)停风自保。
当双风机因停电都处于停止状态时,一旦恢复送电,则两台风机均不会自动启动,以免在瓦斯超限且未处理的情况下自动送风。
瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中应用发布时间:2022-05-31T02:57:10.136Z 来源:《新型城镇化》2022年11期作者:杨凯[导读] 煤矿瓦斯作为威胁矿井安全生产的灾害之一,其主要成分为甲烷。
在矿井开采之前,甲烷气体存在煤岩层中,随着矿井巷道的掘进和回采工作面的不断开挖回采,大量的甲烷气体从煤层和岩层中渗透出来,随着时间的推移,大量的甲烷气体聚集到一块,当空气中的甲烷气体含量达到空气总量的10%左右时,与矿井空气中的氧气结合,遇到一定温度的火源,就会导致瓦斯燃烧或瓦斯爆炸,有时甚至会引发矿井煤尘爆炸,严重威胁到煤矿工人生命安全,会给企业和社会带来巨大的经济财产损失。
长胜煤矿有限责任公司新疆喀什莎车县 844713摘要:煤炭资源作为我国的主体能源,近年来,煤矿开采强度与开采深度的不断增加,煤矿生产安全隐患问题日益凸显。
伴随着煤炭开采技术的进步与发展,矿井瓦斯监测监控系统的研发与应用,为煤矿安全高效的生产提供了一定的保障。
鉴于此,本文先介绍了煤矿瓦斯,然后对瓦斯监测监控系统的构成进行了分析,最后探讨了瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中的应用,以供相关的工作人员参考解借鉴。
关键词:瓦斯监测监控系统;煤矿;安全;生产;应用1煤矿瓦斯的介绍煤矿瓦斯作为威胁矿井安全生产的灾害之一,其主要成分为甲烷。
在矿井开采之前,甲烷气体存在煤岩层中,随着矿井巷道的掘进和回采工作面的不断开挖回采,大量的甲烷气体从煤层和岩层中渗透出来,随着时间的推移,大量的甲烷气体聚集到一块,当空气中的甲烷气体含量达到空气总量的10%左右时,与矿井空气中的氧气结合,遇到一定温度的火源,就会导致瓦斯燃烧或瓦斯爆炸,有时甚至会引发矿井煤尘爆炸,严重威胁到煤矿工人生命安全,会给企业和社会带来巨大的经济财产损失。
因此需要利用瓦斯监测监控系统加强对煤矿瓦斯监控,以保障煤矿的安全生产。
2瓦斯监测监控系统的构成瓦斯监测监控系统的功能包括实时监测井下有毒气体,动态监测井下各种机电设施的工作状况。
煤矿瓦斯抽采技术的创新与应用煤矿瓦斯是煤矿开采过程中产生的一种危险气体,如果不能有效地控制和利用,将对矿井的安全和环境造成严重威胁。
因此,煤矿瓦斯抽采技术的创新与应用成为煤矿安全生产的重要领域。
本文将详细介绍煤矿瓦斯抽采技术的创新和应用,以及相关的发展趋势。
一、煤矿瓦斯抽采技术的创新1. 高效瓦斯抽放装置传统的瓦斯抽放装置存在运行成本高和效率低的问题。
近年来,煤矿瓦斯抽采技术得到了长足的发展,新的高效瓦斯抽放装置得到了广泛应用。
例如,采用了高效能的瓦斯抽采机,可以有效地提高瓦斯抽放效率,降低煤矿瓦斯爆炸的风险。
2. 微高压泵技术传统的瓦斯抽采技术中,常常需要使用大量的电能来驱动潜水泵或排气泵进行抽放。
然而,这种方式存在能耗高、噪音大等问题。
近年来,微高压泵技术的出现,改变了传统瓦斯抽采方式。
微高压泵通过采用高压气体驱动的方式,实现了瓦斯的高效抽取,同时减少了能源的浪费。
3. 煤矿瓦斯治理关键技术创新煤矿瓦斯治理的关键在于有效地控制和利用瓦斯。
针对传统煤矿瓦斯泄漏的情况,近年来出现了一系列关键技术创新,如密闭型抽采采空区、水封气抽采、封顶抽采等。
通过创新的技术手段,可以更有效地控制瓦斯的泄漏,并利用瓦斯进行能源转化,实现煤矿的低碳、清洁开采。
二、煤矿瓦斯抽采技术的应用1. 降低矿井瓦斯浓度煤矿瓦斯抽采技术的应用可以有效地降低矿井瓦斯浓度,减少瓦斯爆炸的风险。
通过瓦斯抽采系统的建设和应用,可以将瓦斯抽采至安全浓度以下,保障矿工的安全。
2. 瓦斯资源化利用瓦斯资源化利用是煤矿瓦斯抽采技术的重要应用方向。
通过瓦斯的收集、净化、转化等过程,可以将瓦斯转化为电能或其他有价值的产品。
这不仅减少了矿井的能耗,同时也为煤矿带来了经济效益。
3. 环境保护煤矿瓦斯排放是一种严重的环境问题。
通过瓦斯抽采技术的应用,可以将瓦斯有效地收集起来,避免瓦斯的泄漏对环境造成污染。
同时,瓦斯抽采技术还可以减少温室气体的排放,对于缓解全球气候变化具有积极意义。
瓦斯灾害治理新技术范文瓦斯灾害治理是矿山安全生产中的一项重要任务,对于保障矿工的生命安全和提高矿山生产效率具有重要意义。
随着科技的发展,新技术在瓦斯灾害治理领域不断涌现,有效地提高瓦斯灾害治理的效果。
本文将介绍几种瓦斯灾害治理的新技术,并分析其优势和应用前景。
一、瓦斯灾害监测技术1. 瓦斯浓度监测技术瓦斯浓度是矿井瓦斯灾害发生的重要标志,准确地监测瓦斯浓度对于预防瓦斯灾害具有重要意义。
传统的瓦斯浓度监测方法主要依靠煤矿中的瓦斯浓度监测站进行人工监测,但存在监测精度不高、监测范围受限等问题。
而新技术可以通过无线传感器网络实时监测瓦斯浓度,将数据传输到监测中心,实现对瓦斯浓度的准确监测和预警。
2. 瓦斯压力监测技术瓦斯压力是瓦斯灾害发生的另一个重要因素,瓦斯压力过大容易引发瓦斯爆炸。
传统的瓦斯压力监测主要依靠压力表进行人工监测,存在监测不及时、监测范围受限等问题。
新技术可以通过无线传感器网络实时监测瓦斯压力,将数据传输到监测中心,实现对瓦斯压力的准确监测和预警。
3. 瓦斯流量监测技术瓦斯流量是瓦斯灾害治理的重要指标,通过监测瓦斯流量可以及时发现瓦斯泄漏和矿井通风不畅等问题。
传统的瓦斯流量监测主要依靠流量计进行人工监测,存在监测不准确、监测范围受限等问题。
新技术可以通过无线传感器网络实时监测瓦斯流量,将数据传输到监测中心,实现对瓦斯流量的准确监测和预警。
二、瓦斯灾害预警技术1. 数据挖掘技术数据挖掘技术是通过分析瓦斯灾害相关数据,建立预测模型,预测瓦斯灾害的发生概率和严重程度。
通过对历史瓦斯灾害数据、矿井地质条件、矿井通风情况等进行分析,可以识别出瓦斯灾害的规律和特征,提高瓦斯灾害的预测准确率。
2. 智能监测技术智能监测技术是通过各类传感器、图像识别等技术,对矿井内的瓦斯浓度、瓦斯压力等进行实时监测,并根据预设的安全标准进行自动预警。
当瓦斯浓度或压力超过安全标准时,系统会自动发出警报,提醒矿工和管理人员注意瓦斯灾害的发生。
瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中的运用摘要本篇文章首先对矿井瓦斯的基本含义进行概述,从瓦斯安全监测监控系统存在兼容性、瓦斯安全监测监控系统功能不齐全、传感器质量不高,甲烷传感器校验方法不尽合理三个方面,对瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产应用存在的主要问题进行解析,并以此为依据,提出瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中应用措施。
希望通过本文的阐述,可以给相关领域提供些许的参考。
关键词瓦斯;监测监控系统;煤矿;安全生产;应用近几年来,随着煤矿开采逐渐加大,煤矿安全生产问题也逐渐显现出来,因此,为了保障煤矿生产安全,大多数的煤矿企业都配置了安全监控测监控系统,这给煤矿开采起到了安全保护的效果。
但是,仅仅依靠瓦斯监测监控系统是远远不够的,在应用的过程中,总是会存在一些安全问题,进而影响了安全生产的效果。
下面,本文将进一步对瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产中的应用进行全面的阐述和分析。
一、矿井瓦斯的基本概述所谓的矿井瓦斯主要指矿井中由煤层气形成的以甲烷物质为主体对人体带来损害的气体总称,有时也可以单指甲烷。
在进行煤矿开采时,如果瓦斯的含量占空气总量的10左右,在某种条件下,可以和空气中氧气产生强烈的化学反映,进而导致瓦斯爆炸的现象发生,给煤矿企业的经济以及人员生命安全带来威胁。
二、瓦斯监测监控系统在煤矿安全生产应用存在的主要问题一瓦斯安全监测监控系统存在兼容性当前,我国生产瓦斯安全监测监控系统的厂家比较多,并且瓦斯安全监测监控系统种类比较繁杂,它们之间存在着兼容性,这种现象会给设备的维护、更新等工作带来诸多不便利。
例如。
某省的瓦斯安全监测监控系统生产厂家的数量高达22家,同时产品种类为15种。
再加上这些生产厂家在生产的过程中,所使用的通信协议存在差异性,所以,各个系统之间存在一定的兼容性,进而给系统更换带来影响,提升了煤矿生产成本,并且给系统维护工作加大难度。
二瓦斯安全监测监控系统功能不齐全现阶段,大多数的瓦斯安全监测监控系统生产厂家在生产的过程中,主要注重产品功能问题,常常忽略了系统应用效率低等问题,所以,在进行瓦斯安全监测监控系统设计时,思考问题缺少完备性,例如,某厂家在进行瓦斯安全监测监控系统设计时,存在防雷击性能问题,甚至没有在瓦斯安全监测监控系统中安置避雷设施或者避雷设施无法满足应用要求,一旦发生强雷电天气,就会导致瓦斯安全监测监控系统受到雷击,这时系统中线路会受到不同程度的损害,雷电会通过损害线路进入到系统中,导致系统受到破坏,甚至导致瓦斯爆炸或者粉尘爆炸等事故。
浅谈瓦斯监测监控系统在矿井生产中的应用摘要:本文首先简单介绍瓦斯监测监控系统的作用和发展,重点阐述瓦斯监测监控系统特点、功能及在矿井安全生产中的应用。
关键词:瓦斯监测监控系统发展应用众所周知,煤炭是我国国民经济发展的支柱能源,在国民经济的发展中占有重要的位置,但是我们也应该看到煤炭的开采又相当的危险。
尤其是在近年来煤炭的开采过程中,因瓦斯浓度超标所引起的瓦斯爆炸事故,频繁发生。
这些事故的发生不仅仅威胁了人民的生命和财产,同时严重地影响了和谐社会的发展。
为了防止瓦斯事故的频繁发生,重点是降低瓦斯的浓度,实时掌握井下瓦斯通风参数,这就要求矿井建立一套数字化的瓦斯远程监测监控系统,来适应当今社会的发展需要,来保证矿井的安全健康发生。
因此说建设一套完整的煤矿瓦斯浓度测量和控制系统已迫在眉睫。
1、矿井瓦斯监测监控系统的作用建设高产、高效矿井是煤炭工业发展的必然趋势,矿井瓦斯监测监控系统又是煤矿高产、高效的重要保证。
建设数字化煤矿瓦斯远程监控系统,是依靠科技进步治理煤矿瓦斯灾害的重要保证。
随着信息化、网络化及自动网络技术的发展,矿井瓦斯监测监控系统在矿井的生产中发挥出越来越重要的作用,它也称为煤炭管理部门对矿井实施监督的重要手段,从而保证了矿井的安全生产。
对于今天矿井的发展来说,采用先进的监测监控技术,准确地观察井下瓦斯通风参数的状况及变化趋势,及时对矿井监控区域和工作场所实时报警,并迅速断电,从而采取有效的措施进行处理,减少了矿井的人员伤亡和财产损失,保证了矿井安全生产的顺利进行。
2、矿井瓦斯监测监控系统的发展2.1人工监测1970年前,我国的矿井瓦斯气体监测使用的是日本二十年代研制的光干涉原理瓦斯检测仪,这种仪器的使用是工人必须到现场操作。
而它的性能特别不稳定,容易因环境温度、压力、视觉等因素的变化而造成测量误差,也不能连续工作,因此在瓦斯监测过程中很容易出现漏洞,无法保障操作人员的生命安全。
2.2自动监测随着科学技术的发展,我国在七十年代初期,自行研制了单体式的瓦斯报警断电仪,它采用热敏载体催化原理,把环境中的瓦斯气体物理量转换为一定的电量信号,从而测量出环境中的瓦斯值的大小。
矿井瓦斯监测技术的探讨及其应用
作者:王雯
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第15期
摘要:我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井,其中高瓦斯矿井和突出矿井占全国矿井总数的44%,采掘时极易发生瓦斯爆炸事故,严重的生产安全事故不仅造成了人民生命财产损失,而且影响社会安定,损害国家形象,因此减少或避免矿井瓦斯爆炸事故是一项迫切任务。
提高我国瓦斯监测系统的可靠性,对瓦斯气体浓度进行准确、快速、实时监测和预警,对工矿安全生产、人身安全和环境保护都有着十分重要的作用。
下面笔者结合自身工作经验对煤矿安全瓦斯监测技术进行了阐述,以供同行探讨。
关键词:矿井瓦斯;监测;技术;探讨
一、瓦斯监测虚拟仪器技术
虚拟仪器(VirtualInstrument)是20世纪90年代以来随着计算机技术、测量仪器技术和软件技术的进步而逐渐发展起来的新的仪器概念。
它由软件提供图形化的虚拟仪器面板,在硬件支持下对信号进行采样,经过软件处理而得到测量结果。
监测传感器将感测到的瓦斯浓度、风速等被测非电量转换成电信号,经数据采集卡将传感器输出的模拟电信号转化为数字信号,送入井下分站。
井下分站及时接收各种传感器送来的现场信息,经处理后传送给地面中心站的主机,同时接收和执行地面主机下发的控制指令。
地面中心站的计算机根据井下各分站送来的各种监测信息向有关分站发出指令,指挥分站控制某种对象。
操作人员可根据计算机提供的清单向计算机发出控制指令。
监测系统通过采用专门的虚拟仪器软件LabVIEW进行应用软件的编制,从而使矿井瓦斯安全监测系统通过计算机屏幕向操作人员或指挥调度人员提供监测传感器监测到的各种量值,由此提供基于监测量的井下各个设备的运行情况及各区域瓦斯的状况,从而为井下生产运行状态提供了最直接的反映,最终通过计算机屏幕实现良好的人机界面。
二、催化燃烧法
催化燃烧式瓦斯监测技术是通过给载体催化元件通以恒定的电流,加热至500℃左右,敏感元件对瓦斯的催化作用会使瓦斯在元件表面上发生无焰燃烧并释放出热量,元件温度随之上升,敏感元件铂丝的电阻值随之增加。
利用惠斯登电桥测量电路可测出敏感元件电阻值的变化量,并可以进一步推算出相应的瓦斯含量。
仪器主要由传感器、电源、显示电路、放大电路、报警电路组成。
空气中出现的甲烷气体会在传感器的黑白元件表面无焰燃烧,产生的热量被转变成电信号输出,再经过CPU处理,把甲烷气体的浓度计算出来,传输给显示电路与报警电路。
三、红外光谱系数法
光谱吸收式光纤气体传感器是基于分子振动和转动吸收谱与光源发光光谱的一致性原理。
当光通过某种介质时,利用介质对光吸收而使光衰减这一特性研制成吸收型气体感器。
甲烷分子具有四种固有的振动方式,相应产生四个基频,波长分别为3.433,6.522,3.312和
7.58μm。
在近红外区,有许多泛频带和组合带。
例如,甲烷气体在1.33和1.67μm附近,都有较强的吸收.通过HITRAN数据库可以查得甲烷在1.33,1.67和3.31μm处的线型强度之比为:1:8:100。
可见,甲烷在中红外区域的吸收线强度远远超过在近红外区域的吸收线强度。
其总体由以下四部分
1、光学部分:
红外吸收气体传感器由红外光源、采样气室、滤光片和红外探测器四部分组成。
测量热电探头和参考热电探头均由热电敏感元件和滤光片组成,只有目标气体的吸收光谱才能穿越测量热电探头滤波片并被热电敏感元件吸收转化成电信号。
热电探头产生的信号依赖于气体吸收红外光谱后入射辐射的变化。
现在我们一般采用两路探测信号进行对比,一路测量信号(MEA),一路参考信号(REF)。
2、前置放大电路
由于红外探测器输出的信号很微弱,A/D芯片无法处理,而且也容易被噪声淹没。
因此必须经过放大后才能对其进行处理。
3、滤波电路
滤波电路的作用是对前置放大级的输出信号进行粗略的滤波处理,去掉频率低于基频而高于二次频的噪声信号。
可以认为带通滤波器是由高通滤波器和低通滤波串联而成,两者覆盖的通带就提供了一个带通响应。
4、报警及显示
报警电路由NPN三极管、蜂鸣器、LED和限流电阻组成。
由单片机的两个I/O口控制声报警方式和光报警方式,实际应用时,可以通过软件设置选择其中一种报警方式,也可以两种都选择。
当瓦斯浓度超出设定范围时,由声光报警装置提醒井下工作人员。
四、光干涉法
光干涉式瓦斯传感器作为测量混合空气中甲烷和二氧化碳等气体浓度的计量器具,其凭借测量精准度高、视场清晰、校对简单和使用方便等优势被广泛应用于煤矿井下环境检测工作。
光干涉式瓦斯传感器内部光学系统是由光源、聚光镜、平面镜、平行玻璃、气室、折射冷静、反射棱镜和望远镜等组成的。
该传感器的原理是将甲烷测定器的甲烷室充入甲烷之后,因为空气室里面的组成成分不同,使得光程发生变化,从而导致干涉条纹出现变动,并且其变动的量与充入甲烷的浓度是正比关系。
由PC机或微处理器处理后转换为与干涉条纹对应的数字波形图,通过确定数字波形水平偏移量S值的大小,便可计算出被测气体的浓度值;通过分别对每组干涉条纹中与两条极暗干涉条纹对应的两个最低电平中心点的距离L值与标准值之间的比较,自动对浓度值计算进行精度的补偿。
因此,可以使用干涉条纹的变动量来计算甲烷的浓度。
五、激光光谱检测法
该检测法一种基于光波调制光谱法的光纤分布式多点瓦斯实时监测仪及监测方法,采用中心波长为 1653nm的近红外DFB半导体激光器作为CH4的检测激光光源,利用激光器温度和电流控制模块将激光器输出中心波长调谐到1653.7nm附近的CH4吸收线中心,信号发生电路产生的50Hz锯齿波信号叠加在激光器的驱动电流上使激光波长缓慢扫描过CH4气体的吸收线,信号发生电路同时产生5KHz正弦波信号叠加在激光器的驱动电流上对激光输出波长进行高频调制;激光由尾纤输出通过连接法兰耦合入气体标定池,气体标定池中充满一个大气压标准浓度CH4气体,用于对检测吸收信号的实时标定,并对比标准气体波长和实测激光器波长,通过激光器温度和电流控制模块对激光波长漂移进行自适应调整,实现CH4气体近红外吸收线的锁定;从气体标定池输出的激光耦合进lxN路光纤分路器,lxN路光纤分路器的各路输出激光分别通过输入单模光纤传输到各个井下检测光路,各个井下检测光路放置有连接输入单模光纤与输出单模光纤的微型光学传感器,井下气体透过PTFE隔膜进入微型光学传感器中,并由输出单模光纤输出经过气体吸收的光信号;各个输出光信号由对应的红外光电探测器接收,经光电转换后输出电信号,一路送锁相放大板进行二次谐波信号检测,锁相放大板的参考信号来自于所述的信号发生电路产生的正弦调制信号,另一路直接送数据采集、处理和控制模块,首先进行数字低通滤波,然后对其作线性拟合作为激光光强信号,锁相放大板输出的二次谐波信号利用拟合光强信号进行归一化处理以消除光强波动对浓度检测的影响。
归一化后的二次谐波信号经多次累加平均得到一条检测吸收谱,利用预先保存的气体标定池的标准吸收信号对检测的吸收谱进行最小二乘积拟合得到监测点瓦斯气体的光程积分浓度,或除以总光程得到光程平均气体浓度。
六、小结
目前国内外对瓦斯的常规监测主要还是采用矿井瓦斯催化传感器,但催化元件存在工作不稳定、调校频繁和使用寿命短的缺点,严重制约着矿井瓦斯检测的可靠性。
国内部分矿井已建立瓦斯浓度监测系统,基本上都是分支树型的网络结构,在井上设置控制中心主站,井下设置多个测控分站,各个分站信息用专用电缆传输信号,但是存在传感器接入不灵活、实现跟进不方便等缺点。
因此,发展新型免维护、高灵敏度、工作稳定、使用安全的多点瓦斯实时监测系统,实现煤矿瓦斯的低误报率预警是目前的主要研究方向。
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