礦用瓦斯檢測報警儀的研究

張瑞哲，鐘育伶，李時東，呂煒熠，胡博源

（中國礦業(yè)大學（北京），北京 100083）

0 引 言

煤炭在我國能源結構中具有重要地位，2021年我國煤炭消費量占能源消費總量的56%。煤礦開采過程中容易引發(fā)種類繁多的事故，其中由瓦斯氣體引起的瓦斯爆炸在各類煤礦事故中最為嚴重。瓦斯事故具有極強的突發(fā)性、破壞性，極易造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失，是現(xiàn)代采煤作業(yè)中不可忽視的一大安全隱患。

煤炭事故深受公眾關注，一旦發(fā)生，不僅會給煤炭生產(chǎn)帶來嚴重影響，還會引起強烈的輿論反響，嚴重阻礙我國煤炭行業(yè)發(fā)展，不利于保障我國能源安全。得益于近幾年煤炭災害防控方面的研究與發(fā)展，煤礦事故的發(fā)生率、死亡率得以大幅下降，瓦斯氣體濃度的實時監(jiān)測報警工作是保障煤炭生產(chǎn)安全的關鍵環(huán)節(jié)，是從源頭上防范化解重大安全風險，真正將問題解決在萌芽之時、成災之前的重要保障，研究瓦斯氣體的檢測具有非常重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)在常用的礦用瓦斯檢測報警儀結構簡單成本低廉，但在功能性與精度上仍有較大的發(fā)展空間。

通常認為瓦斯?jié)舛冗_到1%以上就有引發(fā)瓦斯事故的危險，在不同工作地點，安全濃度閾值要求略有不同。礦用瓦斯檢測報警儀選用高低溫循環(huán)檢測傳感器，其輸出電平轉換為氣體濃度在液晶屏上顯示，借助有線通信將氣體濃度信息實時反饋給上位機，并在瓦斯?jié)舛雀哂陬~定值時進行聲光報警。

1 硬件設計

1.1 硬件系統(tǒng)總體設計

礦用瓦斯檢測報警儀的硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集電路、顯示電路、電源電路以及聲光報警電路?！?br>