礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)組成示意圖主機主機數(shù)據(jù)處理器文件處理器電視墻主站打印機打印機分站分站電源電源執(zhí)行機構(gòu)模擬量傳感器開關(guān)量傳感器執(zhí)行機構(gòu)模擬量傳感器開關(guān)量傳感器UPS礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)組成一、組成及工作原理

組成:主要由電橋電路、線性放大電路、U/I變換電路（或U/F變換電路）數(shù)字顯示電路、比較報警電路、超限保護電路以及穩(wěn)壓電路等單元電路組成。工作原理：利用電橋不平衡的原理。甲烷在傳感元件（含敏感元件）表面，在催化劑的催化下，發(fā)生無焰燃燒，放出熱量，使傳感元件升溫，進而使傳感元件阻值增大，破壞了平衡的電橋。使電橋有輸出值。進而，產(chǎn)生瓦斯的濃度越高傳感元件的阻值越高，電橋輸出值越大的線形正比關(guān)系。因此，通過測量傳感元件阻值變化就可測出甲烷氣體的濃度。線電橋典型電路

USCR1R3R2R4R1*R2=R3*R4若:R1則:R1*R2≠R3*R4電橋平衡破壞USC有輸出將R1用鉑金絲按一定的幾何參數(shù)繞制的螺旋狀、外部涂以氧化鋁漿并經(jīng)煅燒而成的一定形狀的耐溫多孔載體。其表面涂上一層催化劑。經(jīng)過處理的元件接在電橋的橋臂上，而其他橋臂電阻匹配適當，滿足電橋平衡的狀態(tài)。當一定的工作電流通過R1時，其表面即被加熱到一定的溫度，而這時，當含有瓦斯氣體接觸到R1表面時，便被催化燃燒，燃燒放出的熱量又使R1的溫度升高，使鉑金絲的電阻值明顯升高，于是電橋就失去平衡，輸出一定的電壓。其值與瓦斯?jié)舛瘸收汝P(guān)系。因此，可以根據(jù)測量電橋的輸出電壓值的大小測算出瓦斯的數(shù)值。電路分析由電橋的輸出參數(shù)經(jīng)線形放大器放大后，一路供到數(shù)字顯示電路，顯示出瓦斯的數(shù)值；一路進入比較報警電路，若示值大于預約值觸發(fā)報警電路發(fā)出警報；一路進入U/I或U/F電路輸出到分站。為保證電橋正常穩(wěn)定的工作，采用兩極穩(wěn)壓措施。為防止傳感器超限工作設有超限保護電路，免遭高濃度瓦斯對傳感器造成傷害。

U/F變換電路：是以“勞耶爾典型電路”為基礎的電路，將一個電壓或電流信號轉(zhuǎn)換成低頻脈沖信號。U/F變換電路的輸出低頻脈沖信號的個數(shù)與其輸入電壓（電流）的

高低成正比關(guān)系。即輸入電壓越高則輸出的低脈沖信號個數(shù)越多。將與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系的電信號，再次轉(zhuǎn)換成與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系的低頻脈沖信號，其個數(shù)與瓦斯?jié)舛瘸烧汝P(guān)系。二、使用注意事項：1）本儀器應固定專人使用維護，嚴格按使用說明書進行操作。非專職人員禁止使用、拆開儀器和旋動電位器。2）在使用中避免猛烈摔打、碰撞。3）儀器應建立必要的登記和記錄制度，對每臺儀器的使用、故障等情況逐一記錄備案。

電橋典型電路USCR2R3R4USRR1r1r1---精度電位器r0r0---調(diào)零電位器

開關(guān)量1）、風門開/閉傳感器：是一種磁性驅(qū)動的接近開關(guān)，由干簧開關(guān)組件與磁性體組件兩部分組成。干簧開關(guān)組件貼近磁體后，干簧開關(guān)組件內(nèi)的觸頭閉合，遠離后干簧開關(guān)組件觸頭在自身的張力下自動打開。使用中應將磁體安裝在風門的門扇上，干簧開關(guān)組件安裝在風門的門框上。

磁鋼干簧管2）、設備開停傳感器：利用測定磁場的方式，間接地測定設備的工作狀態(tài)。通電后的導體周圍必定產(chǎn)生磁場，測出電纜周圍有無磁場存在，就檢測電纜內(nèi)有無電流通過，即可鑒別設備的開/停狀態(tài)。利用傳感頭中的檢測線圈，測得磁感應信號，經(jīng)放大、檢波、信號變換及信號輸出等環(huán)節(jié)，將設備的開/停信息傳到井下分站。適用于工作電流為10A以上設備。3)風筒風量傳感器:

風筒風量傳感器主要用于監(jiān)測風筒中的風量。當局部通風機停止運轉(zhuǎn)或風筒漏風造成風筒出口風量不足時傳感器接點打開，通過甲烷風電閉鎖裝置，自動切斷局扇供風的工作面一切非本質(zhì)安全電源。風筒彈簧輸出接點3)風筒風量傳感器:

風筒風量傳感器主要用于監(jiān)測風筒中的風量。當局部通風機停止運轉(zhuǎn)或風筒漏風造成風筒出口風量不足時傳感器接點打開，通過甲烷風電閉鎖裝置，自動切斷局扇供風的工作面一切非本質(zhì)安全電源。風筒彈簧輸出接點電氣原理圖數(shù)字顯示電路線性放大電路比較報警電路U/IU/F變換電路測量電橋電路超限保護電路低壓差穩(wěn)壓電路集成穩(wěn)壓電路a.抗高濃沖擊性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情況下元件激活。反復作用的結(jié)果造成零點漂移并使其催化性能下降，抗高濃沖擊性能差是造成元件使用壽命低、