光纖瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)的重要能源之一，煤礦是煤炭的主要生產(chǎn)單位。我國(guó)煤礦數(shù)量超過(guò)30萬(wàn)個(gè)，其中超過(guò)40％的煤礦為高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井，瓦斯事故的死亡人數(shù)占到了總傷亡的九成以上，瓦斯已然成為確保煤礦安全的重中之重。煤礦一直把瓦斯的監(jiān)測(cè)和治理放在最重要的位置，因此井下瓦斯實(shí)時(shí)有效的檢測(cè)，對(duì)煤炭行業(yè)和礦工的生命安全都會(huì)發(fā)揮著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。
　　本文首先對(duì)光纖甲烷傳感器的常用檢測(cè)方法以及國(guó)內(nèi)外關(guān)于光纖甲烷傳感器的發(fā)展進(jìn)行了論述。

2、>　　其次研究了光纖氣體傳感器的檢測(cè)原理，并針對(duì)甲烷氣體進(jìn)行了吸收光譜的選擇，對(duì)比了不同檢測(cè)方法的特點(diǎn)，基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的可實(shí)施性、可靠性、較低成本等因素的考慮，從常用的吸收型氣體檢測(cè)方法中選擇出最適合的方案進(jìn)行采納。
　　再次設(shè)計(jì)了一套用于甲烷氣體檢測(cè)的瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從硬件和軟件等方面對(duì)下位機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，硬件以C8051單片機(jī)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)激光器的電流控制、光電信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、鍵盤、顯示等功能，既可獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)分析、報(bào)警，又可

3、與上位機(jī)進(jìn)行通訊，上位機(jī)軟件基于VB開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)通訊、報(bào)警、控制外部設(shè)備開停等功能，同時(shí)針對(duì)煤礦的多種使用環(huán)境設(shè)計(jì)了不同的傳感器，井下巷道環(huán)境瓦斯傳感器主要加強(qiáng)了除塵和濾水功能，使其具有較長(zhǎng)的維護(hù)周期和穩(wěn)定性，井上瓦斯抽采管道傳感器主要加強(qiáng)了濾水和氣體擴(kuò)散功能，使其具有更高的精度和響應(yīng)速度，解決了現(xiàn)場(chǎng)所用的傳統(tǒng)電子傳感器以及紅外傳感器維護(hù)頻繁、性能不穩(wěn)定、響應(yīng)慢等問(wèn)題。
　　最后針對(duì)設(shè)計(jì)的瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了性能測(cè)試，并在煤