礦用光纖甲烷監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、在我國，主要能源依然是煤炭，煤炭的開采安全極其重要。安全對(duì)于煤炭行業(yè)來說永遠(yuǎn)放在第一位。瓦斯爆炸，煤層坍塌，粉塵爆炸，滲水，煤層自燃等都給煤炭安全開采帶來了極大的威脅。其中瓦斯爆炸尤為突出。解決瓦斯突出及爆炸問題，必須加強(qiáng)對(duì)瓦斯的監(jiān)測(cè)監(jiān)控。作為檢測(cè)的傳感器直接關(guān)系到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和靈敏度，對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控起著決定作用。然而長期以來我國載體催化元件由于受生產(chǎn)工藝和技術(shù)的影響，一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)整校正頻繁的缺點(diǎn)，嚴(yán)重制

2、約著礦井瓦斯準(zhǔn)確的有效檢測(cè)，與國外同類傳感器（黑白元件）比較差距是較大的。
　　針對(duì)以上氣體濃度檢測(cè)儀的缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于激光技術(shù)的礦用光纖甲烷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)具有多通道，檢測(cè)精度高，響應(yīng)時(shí)間快，標(biāo)校周期長，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，將逐步取代以往瓦斯檢測(cè)儀。系統(tǒng)采用了即快速又準(zhǔn)確的激光光譜吸收的檢測(cè)技術(shù)。采用了1653nm波長的DFB激光器作為光源，以耦合器為基礎(chǔ)搭建了光路，光纖作為傳輸介質(zhì)，S3C2440微處理器作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的微處理

3、器，利用光電探測(cè)器、放大電路和A/D完成信號(hào)采集處理。以S3C2440微處理器為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了電源電路、光源調(diào)制電路、自動(dòng)增益電路、光電轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)采集電路等硬件電路;以耦合器為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了甲烷檢測(cè)所需要的光路;采用了串口服務(wù)器和光纖收發(fā)器轉(zhuǎn)換232信號(hào)為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)或者光纖信號(hào)，利用煤礦交換機(jī)或者光纜完成數(shù)據(jù)傳輸。采用了最小二乘擬合算法和二次曲線算法計(jì)算甲烷氣體濃度。本文對(duì)礦用光纖甲烷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了氣體穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)和精確度實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明基于光