礦用光纖甲烷監(jiān)測系統(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。安全對于煤炭行業(yè)來說永遠放在第一位。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，必須加強對瓦斯的監(jiān)測監(jiān)控。作為檢測的傳感器直接關系到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和靈敏度，對監(jiān)測監(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工藝和技術的影響，一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調整校正頻繁的缺點，嚴重制

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

3、器，利用光電探測器、放大電路和A/D完成信號采集處理。以S3C2440微處理器為基礎，設計了電源電路、光源調制電路、自動增益電路、光電轉換電路、數據采集電路等硬件電路;以耦合器為基礎設計了甲烷檢測所需要的光路;采用了串口服務器和光纖收發(fā)器轉換232信號為網絡信號或者光纖信號，利用煤礦交換機或者光纜完成數據傳輸。采用了最小二乘擬合算法和二次曲線算法計算甲烷氣體濃度。本文對礦用光纖甲烷監(jiān)測系統(tǒng)進行了氣體穩(wěn)定性實驗和精確度實驗，結果證明基于光