煤矿瓦斯监控技术发展趋势优秀课件.ppt

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1、煤矿瓦斯监控技术发展趋势第1页，本讲稿共15页传输及中转系统传输及中转系统A1B1C1Z1存存储储输输出出及及分分析析控控制制系系统统ABCZ各各类类传传感感器器及及控控制制执执行行机机构构有线或无线有线或无线煤矿瓦斯监控技术第2页，本讲稿共15页2、传感器技术传感器类型l甲烷、CO、O2、H2S等各种气体浓度传感器；l速度、位移、压力、温度、电流、电压、流量等各种参数传感器；l开闭、位置等各种状态传感器煤矿瓦斯监控技术第3页，本讲稿共15页甲烷浓度传感器l载体热催化式传感器：简单实用、价格低廉：2200元以内，目前国内甲烷检测的主流；但量程小：0-4%，寿命短：约1年，调校期短：15天，反应

2、慢：30S，且易发生H2S和高浓度甲烷中毒。l光干涉式传感器：光电转换技术没有取得突破。煤矿瓦斯监控技术第4页，本讲稿共15页l热导式传感器，测量范围0100，但只有在860CH4范围内满足精度要求，通常用作高浓度段瓦斯的测量；测值受环境温度等因素影响大，不易补偿；l红外传感器，测量范围可达0-100%，寿命5-8年，调校期12月以上，反应时间15S以内，价格8000元以内。英国英国E2V的红外气体传感头的红外气体传感头 中国重庆院红外气体传感头中国重庆院红外气体传感头 煤矿瓦斯监控技术第5页，本讲稿共15页其他气体传感器lCO和O2传感器目前主要采用电化学原理，寿命1年左右；长寿命高可靠性传

3、感器目前还没有达到实用化阶段。煤矿瓦斯监控技术第6页，本讲稿共15页传感器发展趋势激光传感器：l激光“选频”吸收测气体浓度，可测量CH4、CO、CO2、O2等气体浓度；l激光拉曼散射特性测温度；因而有光纤温度测量技术；l布里渊散射特性测应力应变等。l高稳定性、快速反应、宽量程、环境影响小、寿命长、应用领域广等；但目前成本较高。重庆院的激光甲烷传感器重庆院的激光甲烷传感器煤矿瓦斯监控技术第7页，本讲稿共15页管路瓦斯流量传感器l涡街和孔板对低流速测定误差较大；孔板压损大。lV型内锥精度1.5级，量程比1：10，可测1.0m/s低流速；l超声时差法传感器具有精度高、量程宽、无压损等优点；是高精度流

4、量传感器的发展趋势。V型内锥流量传感器型内锥流量传感器煤矿瓦斯监控技术第8页，本讲稿共15页3、监测监控技术传输及转接系统l基于光纤工业以太环网+现场总线的宽带传输技术：传输速度100Mb/s、1000Mb/s，实现数据语音视频的即时传输，传输距离40km以上,传输延时小于5S，传输误码率在10-8（亿分之一）以内。煤矿瓦斯监控技术第9页，本讲稿共15页煤矿瓦斯监控技术第10页，本讲稿共15页发展趋势（1）光纤无源接入千兆网宽带通讯技术GEPON采用采用采用采用PONPONPONPON（以太无源光网）和以太网协议，综合了（以太无源光网）和以太网协议，综合了（以太无源光网）和以太网协议，综合了（

5、以太无源光网）和以太网协议，综合了PONPONPONPON和以太网的优和以太网的优和以太网的优和以太网的优点，具有：点，具有：点，具有：点，具有：高可靠性无源光器件可有效避免电磁干扰和雷电影响；高可靠性无源光器件可有效避免电磁干扰和雷电影响；高可靠性无源光器件可有效避免电磁干扰和雷电影响；高可靠性无源光器件可有效避免电磁干扰和雷电影响；对业务透明便于升级和引入新业务；对业务透明便于升级和引入新业务；对业务透明便于升级和引入新业务；对业务透明便于升级和引入新业务；可以支持语音、数据、视频等接入；可以支持语音、数据、视频等接入；可以支持语音、数据、视频等接入；可以支持语音、数据、视频等接入；低成本

6、减少光纤、光收发模块、中心局终端数量，无低成本减少光纤、光收发模块、中心局终端数量，无低成本减少光纤、光收发模块、中心局终端数量，无低成本减少光纤、光收发模块、中心局终端数量，无 需远程供电和机房；需远程供电和机房；需远程供电和机房；需远程供电和机房；适用于点对多点通信，组网灵活，支持树型、星型、总线适用于点对多点通信，组网灵活，支持树型、星型、总线适用于点对多点通信，组网灵活，支持树型、星型、总线适用于点对多点通信，组网灵活，支持树型、星型、总线 型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。煤矿瓦斯监

7、控技术第11页，本讲稿共15页煤矿瓦斯监控技术第12页，本讲稿共15页发展趋势（2）无线通讯传输：ZigBee、wiFi技术 Zigbee Zigbee Zigbee Zigbee是一种短距离、低速率是一种短距离、低速率是一种短距离、低速率是一种短距离、低速率(10(10(10(10250kb/s)250kb/s)250kb/s)250kb/s)、低功耗、节、低功耗、节、低功耗、节、低功耗、节点间距短（点间距短（点间距短（点间距短（10m10m10m10m几百米）、时延短（几百米）、时延短（几百米）、时延短（几百米）、时延短（30ms)30ms)30ms)30ms)，可构建多达数万，可构建多达

8、数万，可构建多达数万，可构建多达数万个模块组成的无线数传网络平台。个模块组成的无线数传网络平台。个模块组成的无线数传网络平台。个模块组成的无线数传网络平台。.GRRRRRREEEEEEERTo WLAN or Internet煤矿瓦斯监控技术第13页，本讲稿共15页 Wi-Fi（Wireless Fidelity）是一种通过AP实现有线和无线连接的短程无线传输技术，带宽可达108M、54M、11M，可以承载数据、语音、图象信息的传输。煤矿瓦斯监控技术第14页，本讲稿共15页煤矿瓦斯监控技术发展趋势l高抗电磁干扰技术：抗井下大功率电气设备的电磁噪声l灾害预警技术：根据监测监控以及各种相关测量的数据建立数据库，运用相关预警模型对灾害危险性进行趋势分析预警，并提出应对措施建议。第15页，本讲稿共15页