随着科学技术的进步和社会的发展，国家对企业安全生产的要求不断提高，特别是煤矿等高风险产业。近年来，煤矿企业逐步平衡生产安全关系，安全生产管理体系逐步完善，人民生命财产安全得到保障，生产水平不断提高。当然，高效的生产效率与煤矿安全监测系统密切相关。随着地下工作面的不断发展，安全监测是必不可少的。 图片21.jpg 矿山安全生产监测监测系统主要由传感器、断电器、载波器、传输线、解调器、计算机、调度显示盘等组成。随着物联网技术、网络技术和微电子技术的不断发展，目前的矿山安全生产监测监测系统主要由监测终端、地面中心站、通信接口装置、地下分站和各种传感器组成。

传感器和控制器

传感器的稳定性和可靠性是煤矿监测监测系统能够正确反映被测环境和设备参数的关键技术和产品。目前，煤矿监测系统的主要传感器主要包括瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓、水仓水位、电流、电压、有功功率等模拟量传感器，以及机电设备开关、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器。上述传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测的需要，但国内传感器在使用寿命、调整周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品仍存在较大差距，部分传感器（如瓦斯传感器）的稳定性不能满足用户的需要。

煤矿井下控制器主要是指各种规格的断电器，其主体由继电器组成，使用寿命长，可靠性高。

矿用监测系统传感器

煤矿的各种有用参数，如有害气体、温度和湿度，都属于环境参数。矿井环境参数主要包括甲烷浓度、氧气浓度、粉尘浓度、井巷室和工作面温度、风量和负压、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、二氧化硫浓度和硫化氢浓度。

采煤、掘进、运输、通风等系统的运行及相关设备的工况称为矿井工况参数。主要监测工况参数包括风管风量、风门开关、输送带开关、煤仓煤位、采煤机组位置、排水系统、压风系统、主通风机工况等工况参数。

传感器一般由敏感元件、转换元件和信号处理电路组成，有时需要辅助电源。

1.智能遥控甲烷传感器

智能遥控甲烷传感器是一种构成设备远程控制系统的智能检测仪器。可配备各种类型的地下分站、风电瓦斯锁装置、断电器等设备，检测煤矿地下空气中的甲烷含量。

催化燃烧甲烷传感器是利用催化燃烧的热效应原理，测量桥由检测元件和补偿元件组成。当遇到可燃气体时，可燃气体在检测元件载体表面和催化剂的作用下燃烧，载体温度升高，铂丝电阻相应升高，使平衡桥失去平衡，输出与可燃气体浓度成正比的电信号。

2.一氧化碳传感器

煤矿常用的一氧化碳检测仪器有电化学、红外吸收、催化氧化等。电化学一氧化碳传感器广泛应用于国内外煤矿。

电化学一氧化碳传感器，也是一种微燃料电池元件，检测气体恒定电位，进行电化学氧化还原反应，通过测量电场电流获取气体浓度信息。其工作原理是利用工作电极与对电极形成电极对。当电极浸入电解质中时，电极之间的电压会极化。如果工作电极为正，对电极为负，电解质中的负离子会移动到工作电极，正离子会移动到对电极。此时，被测气体扩散到工作电极，在催化剂的作用下产生电化学反应释放电荷，改变工作电极和对电极的电位，产生电流。

一氧化碳传感器是电化学原理的传感器，具有反应快速敏感、抗干扰能力强的特点。经过独特的补偿算法和多段标准气体校准，具有寿命长、精度高、重复性高、稳定性高的特点，对减少事故发生，有效保障煤矿安全生产和矿工生命安全也具有重要意义。

一氧化碳传感器是一种具有高灵敏度、选择性好、低浓度输出线性好等优点的电化学传感器。主要用于石化、环保、煤矿、汽车等领域。

3.温度传感器

将两种不同的金属材料焊接在一起。当两种不同金属材料的两个点（冷端和热端）之间存在温差时，金属材料之间的温差电势与温差成正比。如果电路闭合，就会形成电流。电阻值与温度成正比，基于上述原理制成热电偶温度传感器。

热电阻温度传感器利用一些金属材料对温度的敏感性。热敏电阻温度传感器可分为正温度系数型和温度升高时电阻值降低的负温度系数型。两者都利用半导体材料对温度的敏感性来测量温度。

4.开关量传感器

在煤矿安全生产中，除了监测甲烷、一氧化碳和风速外，为了随时全面了解整个矿山的生产、工作条件，统计设备利用率，还要监测主要机电设备的运行状态和风门状态。

5.触点传感器

接触传感器使用接触器或继电器的接触来表示开关状态。接触点可分为常开/常闭，接触容量、耐压等指标，使用时应注意。接触的动作可以反映当地通风机的风管是否被风吹起，从而判断当地通风机的送风状态。接触传感器接触简单实用，是一种应用广泛的传感器。

6.干簧管传感器

干簧管由安装在小玻璃管内导磁性能的弹簧片制成。当附近没有磁场时，弹簧片是连接的。当磁场靠近时，弹簧片被磁化产生磁力，使弹簧片（也是接头）从闭合转变为断开。干弹簧管应用广泛。干弹簧管固定在地下风门的门框上，门上安装永久磁铁。当门关闭时，干弹簧接头可以移动。

7.光电传感器

使用光电设备可以方便可靠地传输开关信息。发光二极管由监控系统提供的基本安全电源供电。当被控设备接触时，发光二极管导通发光，其光照射光敏管导通，可控制非本安电路的导通和关闭。

煤矿安全环境监测系统主要用于测量甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速风向、负压、温度、湿度、粉尘浓度等自然环境参数。