浅谈甲烷传感器常见故障及处理方法
浅析甲烷传感器误报警原因及改进措施
西山煤电集团马兰矿属煤与瓦斯突出矿井，瓦斯 带来的安全风险比较大。为了避免瓦斯事故的发生， 该 矿 在 2 0 0 4 年 率 先 采 用 中 煤 科 工 集 团 研 制 的 KJ90 矿井安全监测监控系统对整个矿井进行实时监控，在 一定程度上对井下瓦斯起到监测作用。但 是 ，由于井 下 矿 尘 、电 磁 波 等 复 杂 环 境 的 干 扰 影 响 ，该 套监控 系 统 采 用 以 来 ，暴 露 出 可 靠 性 差 、误 报 警 率 高 等 问 题 ，对 煤 矿 安 全 、高 效 生 产 造 成 一 定 损 失 。为杜绝甲烷传感 器 在 非 正 常 情 况 下 出 现 误 报 警 现 象 ，提高煤矿监控系 统 的 可 靠 性 ，保 证 生 产 的 安 全 、高 效 性 ，特对甲烷传感 器可能发生的误报警原因进行分析，并且提出改进 措施。 1 KJ9 0 监控系统简介
KJ9 0 监 控 系 统 主 要 由 3 部 分 构 成 ：地面监控中 心 、井下分站和各种传感器。KJ9 0 监控系统构成见 图 1. 2 甲烷传感器误报警原因分析 2.1 甲烷传感器工作原理
甲烷传感器测量中烷浓度的原理是载体催化及 热 导 原 理 ，传 感 器 探 头 为 其 主 要 构 成 部 分 ，由载体催 化 及 热 导 元 件 与 金 属 膜 电 阻 、调 节 电 位 等 部 分 组 成 。 传 感 器 工 作 时 ，被 测 环境 中甲烷气体由于扩散原理进 人到传感器探头中，探头中敏感元件与之反应，并将
2017年第6 期
合规范的情况发生，都有可能导致系统电源故障。监 测 线 路 经 常 淋 水 ，也 会 导 致 系 统 供 电 异 常 。系统电源 故 障 情 况 下 瓦 斯 监 测 曲 线 图 见 图 2.
甲烷传感器管理制度
甲烷传感器管理制度引言：甲烷（CH4）是一种常见的天然气，广泛应用于工业、家庭和能源领域。
然而，甲烷泄漏可能导致火灾、爆炸和环境污染。
为了及时探测和预防甲烷泄漏事故的发生，甲烷传感器的使用变得至关重要。
本文旨在建立一套完善的甲烷传感器管理制度，以确保设备的正常运行和安全使用。
一、甲烷传感器管理制度的制定目的甲烷传感器管理制度的主要目的是：1. 确保甲烷传感器设备的正常运行和可靠性；2. 预防甲烷泄漏事故的发生，保护人身和财产安全；3. 提高甲烷泄漏监测的效率和准确性。
二、甲烷传感器的选择和安装1. 甲烷传感器的选择应满足国家标准和相关法规的要求，并确保其性能和灵敏度可靠。
2. 甲烷传感器的安装位置应根据实际情况选择，一般应选择在可能泄漏的区域附近，以便及时检测到甲烷泄漏。
三、甲烷传感器的日常维护和检测1. 在正常使用情况下，甲烷传感器应每月进行一次维护和检测。
维护和检测的内容包括但不限于检查仪器外观是否完好，检查电源和连接线是否正常，以及检查传感器的灵敏度是否符合要求。
2. 甲烷传感器的维护和检测工作应由专业人员负责，并记录相关维护和检测数据。
四、甲烷传感器的故障处理1. 甲烷传感器出现故障时，应立即停止使用，并及时通知维修人员进行维修或更换。
2. 在维修或更换过程中，必须按照安全操作规程进行，确保维修人员和周围人员的安全。
五、甲烷传感器的培训和教育1. 所有使用甲烷传感器的人员必须经过相关培训和教育，并掌握甲烷泄漏的预防和处置知识。
2. 在培训和教育过程中，应强调甲烷泄漏事故的危害性和紧急处理方法，以增强员工的安全意识和应急能力。
六、甲烷传感器管理制度的监督和评估1. 甲烷传感器管理制度的实施过程需要进行监督和评估，以确保制度的有效性和合理性。
2. 监督和评估的方法可以包括定期抽查、内部审计和外部评估等。
七、甲烷传感器管理制度的完善和改进1. 根据使用过程中遇到的问题和经验总结，不断完善和改进甲烷传感器管理制度。
甲烷传感器误报警发生原因分析及防范措施
甲烷传感器误报警发生原因分析及防范措施一、甲烷传感器的分类根据工作原理将甲烷传感器分为：催化燃烧式甲烷传感器、热导式甲烷传感器、红外吸收式甲烷传感器和激光式甲烷传感器。
而我矿使用的低浓度甲烷传感器主要是催化燃烧式甲烷传感器。
二、催化燃烧式甲烷传感器工作原理催化燃烧式甲烷传感器主要靠传感器下面进气嘴中的黑白元件进行检测工作。
黑白元件由一个带催化剂的传感元件（俗称黑元件）和一个不带催化剂的补偿元件（俗称白元件）组成，黑白元件的结构、尺寸完全相同，但白元件表面没有催化剂，仅仅给黑元件作为环境温度补偿使用。
这两个元件以铂丝为材料作为电阻和电路板上的另外两个固定电阻构成一个电桥电路，正常情况下在无瓦斯环境中电桥处于平衡状态，传感器显示为零；在有瓦斯的环境中，黑元件在催化剂的作用下发生无焰燃烧，使黑元件温度升高，黑元件铂丝线圈电阻增大，在0%--4%CH4的瓦斯浓度范围内，电阻变化值与瓦斯浓度值成线性变化，因黑元件电阻变化使电桥失去平衡，传感器显示一个相应的数值，即可定义为相应的瓦斯浓度值。
当然，在工作现场由于环境温度的变化也会使铂丝线圈电阻发生变化，为克服环境温度变化对甲烷浓度测量的影响，在电桥电路中引入了与黑元件结构、尺寸完全相同的白元件，白元件由于表面没有催化剂，遇到瓦斯表面不会燃烧，白元件铂丝线圈电阻变化仅与环境温度有关，尽而起到抵消黑元件受环境温度变化影响的作用，保证甲烷传感器在各种环境温度下的正常检测使用。
黑白元件及工作原理如图：三、催化燃烧式甲烷传感器误报警的原因、典型事故及预防措施在有瓦斯的环境中使用时间过长、传感器进水或长时间震动等都能影响到黑白元件的寿命或使测量电桥失去平衡，引起误报警事故。
结合催化燃烧式甲烷传感器工作原理及监控系统多年管理经验，对发生甲烷传感器误报警的原因归结为以下几点：。
安全仪器监测工技师论文-KG9001C高低浓甲烷传感器维修技巧及常见故障分析
安全仪器监测工论文KG9001C高低浓甲烷传感器维修技巧及常见故障分析姓名:单位：邮编：关键词：故障现象故障原因处理方法概述：KG9001C高低浓度甲烷传感器，采用热催化及热导原理测量甲烷浓度。
由敏感元件与电阻，电位器组成测量电桥。
工作时，被测环境中的甲烷以扩散方式进入传感器探头气室与敏感元件发生反应并产生于沼气浓度相应的电信号。
该信号经放大后进入A/D转换器进行模数转换，然后送往中央处理单元89C55单片机进行数据处理后发往与之相连的井下监控分站以及地面中心站，实现井下联网、监控及就地数字显示和声光报警。
一、特点：1. 传感器在设计上采用新型单片机和高集成数字化电路，结构简单，性能可靠，调试维护方便。
2.传感器测量范围宽，整机性能稳定，操作方便。
3.传感器零点，灵敏度及报警点采用红外遥控器调节。
4.传感器除能连续检测甲烷外，还能输出断电控制信号，控制信号的断电点可任意设置。
5.传感器的电源部分采用了新型的开关电源，整机功耗低，增加了传输距离。
6.传感器具有故障自检功能，使用，维护方便。
7.传感器的外壳采用高强度不锈钢结构设计，抗冲击能力强。
二、传感器常见故障处理（1）传感器无电源故障原因：2009年5月3日八点班14200工作面传感器突然无信号，分站执行断电控制，立即安排监测下井查明原因，现场观察传感器显示窗不显示，更换传感器后正常。
后在在维修室对传感器进行开盖分析，是18V电源模块脱开，是井下部小心碰撞掉落引起，后重新检查焊接好正常使用。
结果有以下情况：①、传感器的18V电源保护模块是否损坏；②、传感器电路板的芯片可能短路，导致传感器不能正常工作；③、给单片机提供的5V 电压是否正常。
处理方法：打开传感器后盖，检查航空插头与电路板的两根电源线是否断开。
如连接无误，检查18V的电源保护模块是否有18V的电源输出。
如达不到18V输出，应更换新的模块。
18V 供电时，正常电流约为70毫安左右，如上电时电流很大，则有可能是器件或PCB有短路，应先排除短路故障后再上电；如有18V正常输出，应依次检查IC1（34063）、78L05、IC2（LM358）这几点的稳压是否正常。
甲烷传感器报警分析
甲烷传感器故障性报警分析一、报警现象瓦斯监测浓度数次突然升高，曲线图呈现近似垂直线的现象，监测数据与当天当班瓦检数据对照，并无瓦斯突出现象，故判断为故障性报警。
二、报警原因分析1、瓦斯传感器（探头）损坏由此类原因引起的现象是：瓦斯值突然升高，然后瞬间又恢复到原来的近似值，一次瓦斯报警超限的时间一般在几秒到十几秒左右，如不对传感器进行处理，该现象会在以后的时间内持续发生。
2、电缆接头（接线盒）松动由此类原因引起的现象是：瓦斯数值陡然升高，报警超限时间往往也只有几秒钟。
经了解，发生此类现象的原因一般是由现场的工作人员无意间撞击到监测电缆或接头的行为引起，只要此行为停止，监控信号就会自动恢复正常。
3、通讯线路故障由传输线路故障引起的报警现象有多种，如分站时而出现通讯中断，时而出现通讯误码，传感器时而显示断线，时而又显示出数据，但这时显示的数据不会变化，查看历史监测曲线则无数据保存。
而这样的数据显示是最麻痹人的虚假数据，从系统上也会发现这“掩人耳目”的虚假信息。
因无数据保存，无法查看历史曲线。
4、传感器复电后瞬间数值冲高由此类原因引起的误报警现象是：瓦斯值瞬间冲高，而后又立即下降，持续时间一般不超过二十秒钟。
发生这类现象的前提条件是：井下监测设备临时停电后，对其恢复送电后的一瞬间产生。
5、传感器航空接头接触不良或接线盒不完全接触导致高电平，导致瞬间数值升高。
以上五种原因引起的监测瓦斯报警超限均不属于实实在在的瓦斯超限，而是系统的误报警行为。
三、措施及对策1、严格按照《煤矿安全规程》和相关标准要求，保证井下使用的瓦斯传感器的完好和准确，保证传感器有不少于20%的备用量，提高传感器的维修质量和零配件质量，定期使用气样和空气样调校瓦斯传感器，按期送仪表检定中心进行检定。
做好传感器的日常维护和除尘工作，教育职工爱护监控设备，避免人为的破坏。
2、用于连接井下监测分站和传感器的接头或接线盒，必须完好，连线要结实，电缆要悬挂在巷道一侧，不能随地散落在地上，避免淋雨和人为破坏，在线路铺设上要尽量使用整节电缆，少用接头或接线盒，对损坏的接头或接线盒要及时更换。
CH4传感器故障·报警处理措施
CH4传感器故障、报警处理措施CH4传感器故障、报警主要包括区域内CH4超限报警、传感器调试、设置、延长线路、挪动等出现断线、数据显示异常、误报警等现象。
1、当CH4传感器调试、设置、延长线路、挪动等时，必须提前向分管领导和监控室值班员汇报，经分管领导和监控调度值班员同意后方可进行作业。
2、当调试、设置、延长线路、挪动等完毕后，向监控调度值班员汇报，传感器恢复正常后方可离开现场。
3、当CH4传感器发生故障、报警时，监控室值班员必须通知井下监测维修工、瓦斯检查工、通风工立即到达现场进行检查处理，并及时上报分管矿领导。
4、CH4传感器出现故障、报警，现场瓦斯检查工该区域的瓦斯、二氧化碳等有害气体加强检查工作，通风工监测该区域的通风情况是否正常，检测维护工排查CH4探头故障原因，是区域CH4真实超限还是CH4探头误报警，产生瓦斯电闭锁时，任何单位和个人严禁擅自解除安全监控系统的故障闭锁功能进行生产作业，只有当故障查明原因，排除故障后，方可恢正常生产。
5、发生CH4传感器故障、报警时，监测监控值班人员立即通知受影响区域瓦斯检查工加强该区域的CH4检查力度，若CH4传感器出现异常报警，现场跟班队长和瓦斯检查工立即组织超限区域及受威胁区域人员撤至新鲜风流中，设置警戒，并及时向分管领导汇报。
6、CH4传感器故障排除后要立即恢复运行，相关区域瓦斯检查工要对相关区域的CH4状况进行全面检查，只有当CH4传感器显示值正常，区域检测值正常，才能解除警戒。
7、入井处理故障、报警的监测维修工必须携带便携式甲烷报警仪等必要的维修工具，处理故障、报警期间要及时向监测监控值班员汇报处理情况。
8、传感器故障、报警处理时间不得超过2h，如果故障、报警在井下无法处理时，必须在8h内将标校好的传感器更换完毕。
9、更换后的传感器应及时维修校正，维修完好备用，同时做好维修记录。
10、传感器故障、报警排除后，监测工对其完好情况立即确认，尤其对断电功能和断电范围进行确认。
KG型智能低浓度甲烷传感器的调试及故障处理
授课时间课时分配总课时4 课时练习 2 课时讲授 2 课时考核（总结）课时教学目的与教学要求1.使学员掌握KG9701型智能低浓度甲烷传感器的正确使用方法2.使学员掌握KG9701型智能低浓度甲烷传感器的调节及故障处理。
教学重点KG9701型智能低浓度甲烷传感器教学难点KG9701型智能低浓度甲烷传感器工具仪表设备材料KG9701型智能低浓度甲烷传感器附图无课后回忆1．学员操作认真，练习积极。
2．劳动纪律较好。
Ⅰ、组织教学：1、清点人数，填写教学日志。
2、强调安全注意事项。
3、强调课堂纪律，注意听讲，细心操作。
Ⅱ、入门指导：一、复习旧课：传感器主要有那几部分组成？二、讲授新课：课题一：KG9701型智能低浓度甲烷传感器的调试及故障处理一）、用途KG9701型智能低浓度沼气传感器是为满足我国煤矿监测井下沼气的需要而研制的。
它可以连续自动地将井下沼气浓度转换成标准电信号输送给关联设备，并具有就地显示沼气浓度值，超限声光报警及断电功能。
经国家防爆检验机关进行联机检验后, 可与国内各类型监测系统及断电仪、风电瓦斯闭锁装置配套，适宜在煤矿采掘工作面、机电硐室，回风巷道等地点固定使用。
二）、主要特点1、采用新型单片微机和高集成数字化电路,使电路结构简单,性能可靠,便于维护与调试。
2、采用黑-黑型热催化元件，使仪器测量范围进一步扩大，性能更加稳定，调校周期大大延长。
3、实现了红外遥控调校零点、灵敏度、报警点等功能,使调校方便简单。
4、增加了传感器断电控制功能,并可任意设定断电点,实现了一机多用。
5、采用新型开关电源,降低了整机功耗,增加了仪器传输距离。
6、增加了故障自检功能,便于使用与维护。
7、设计了高强度外壳结构,增加了仪器抗冲击能力。
三）、主要技术参数1、适用条件环境温度：0℃—40℃相对湿度：≤98%大气压力：80—110KPa(相对海拔高度-1000—2000m)风速：0—8m/s矿井环境中H2 S气体小于6×10-62、主要技术指标：测量范围：0—4.00%CH4 、0—10.00%CH4基本测量误差:0.00—1.00%CH4 ≤±0.10%CH41.00—2.00%CH4 ≤±0.20%CH42.00—4.00%CH4 ≤±0.30%CH44．00—10.00%CH4 ≤10%(相对误差)显示方式：四位红色数码管显示第一位：功能显示;1-调零2-调灵敏度3-调报警点4-调断电点5-调复电点6-自检后三位：测量数值显示;(％CH4 )信号输出：1—5mA(或200—1000H z )线性对应0—10.0%CH4信号带负载能力：0—400Ω报警方式：二级间歇式声光报警声强≥85dB光强：能见度>20m报警点范围：0.50—2.50%CH4 连续可调。
光干涉式甲烷测定器使用及故障解决问题探讨
光干涉式甲烷测定器使用及故障解决问题探讨摘要：煤层气在煤层气勘探领域日益频繁，对半透明甲烷探测器的需求增加。
鉴于光干预对甲烷甲烷气体的需求日益增加，监测部队在使用甲烷探测器时还必须注意用途、内外清洁、维修等问题，以纠正单个仪器上测量到的误差，提高LA测试的效率和安全性。
本文阐述了甲烷气体探测器在光照射中的应用及故障排除。
关键词：光干涉式甲烷测定器；使用；故障解决；问题引言半透明甲烷探测器是确定化石燃料浓度的必不可少的工具，有利于矿工的生计，因此应当能够正确地使用和维护该仪器，以便准确地将其引入矿产资源调查。
1、光干涉式甲烷测定器的使用规范使用准备工作。
在使用透明甲烷检测器进行检测之前，必须准备设备的各个组件，以便检查其密封性、药物有效性、碰撞检测、出口开口等。
第一，该人必须用手吸入气球，将软管压入压缩空气气球，如果气球没有膨胀，则证明该装置非常密。
第二，对剂量中的石灰石(苏丹灰)、一氧化氮(氯化钠)等药物的测试决定，根据它们的使用时间和变化方式，继续使用或替换它们。
在检测条纹时，请注意光圈，调整照明设备的位置，旋转玻璃底座，并尽可能清晰地调整条纹。
甲烷检测器的甲烷气体测量。
甲烷、二氧化碳等浓度规定主要用于光伏浓度测量，通常只分为甲烷、二氧化碳和甲烷。
测量各种气体浓度之前，必须将连接毒气室的橡胶软管放在空气中，通过挤压气球多次吸收空气，在进入毒气室后检查和读出干扰条上的气体。
然后旋转测量探针会移动分离板上的复盖轮胎，读取碰撞条纹数据，并将零点位置的旋转十字叉设置为3%的刻度线，以读取测量探针的监测数据。
一般测量杆上的小表显示0.02% CH4，刻度围绕所有刻度(50个单位)旋转。
这意味着条带在细分上移动1%CH4。
如果要将条纹移动舍入到中间(0.24% ~ 0.26%读取为0.25%)，则测量气体浓度后，测量比例将重置为0.25%。
在二氧化碳浓度较高的矿山，通常用氯吸收水蒸气直接测量二氧化碳浓度，结果乘以实际二氧化碳浓度的95%。
高低浓甲烷传感器维修教程
高低浓甲烷传感器维修教程一、引言高低浓甲烷传感器是一种用于监测和检测环境中甲烷气体浓度的重要仪器。
在长期使用过程中，由于各种原因可能出现故障或损坏，需要进行维修。
本文将介绍高低浓甲烷传感器的维修方法，以帮助用户解决常见的故障问题。
二、故障排除1. 检查电源：首先确保传感器的电源供应正常。
检查电源线是否连接牢固，电压是否稳定，电池是否有电，如果是外部供电，检查电源适配器是否正常工作。
2. 检查信号线：传感器通常通过信号线与监测系统连接。
检查信号线是否损坏，接头是否松动，确保信号的稳定传输。
如果有必要，可以尝试更换信号线。
3. 清洁传感器：传感器表面可能会积累灰尘或污垢，影响传感器的灵敏度和准确性。
使用干净的软布轻轻擦拭传感器表面，确保传感器处于清洁的状态。
4. 检查环境条件：高低浓甲烷传感器的工作性能受环境条件影响较大。
检查传感器所处的温度、湿度等环境参数是否在允许范围内。
如果环境条件不符合要求，可能会导致传感器无法正常工作。
5. 校准传感器：如果传感器的测量结果与实际情况不符，可能需要进行校准。
校准传感器时需要使用专用校准气体，按照说明书中的步骤进行操作。
校准时需要注意安全，确保操作人员不会暴露在高浓度甲烷气体中。
三、常见故障处理1. 传感器无法开机：首先检查电源供应是否正常，确认电源线连接是否牢固。
如果电源供应正常，可能是传感器内部出现故障，建议联系售后服务中心进行修理或更换。
2. 传感器测量值不稳定：这可能是由于环境条件不稳定或传感器内部故障所致。
首先检查环境条件是否稳定，如果环境条件正常，可以尝试进行校准。
如果问题仍然存在，建议联系专业维修人员进行检修。
3. 传感器测量值与实际情况不符：这可能是由于传感器校准不准确或传感器老化所致。
首先尝试进行校准，按照说明书中的步骤进行操作。
如果问题仍然存在，可能需要更换传感器。
4. 传感器显示异常信息：如果传感器显示异常信息或报警，需要及时处理。
首先查看说明书中的故障排除部分，根据提示进行处理。
光干涉型甲烷测定器常见故障的分析与排除
光干涉型甲烷测定器常见故障的分析与排除光干涉型甲烷测定器是一种精密光学仪器，必须定期保养和维护。
当仪器发生故障时，必须立即停止使用，进行检修。
1.仪器的干涉条纹漂移(或称条纹跑正、跑负)。
条纹漂移是由于仪器空气室的空气和甲烷室被测气体的折射率变化引起的。
设na为空气室内空气的折射率，nc为甲烷室中被测气体的折射率，当其变化引起(nc-na)值增大时，条纹一定向分划板刻度线增加的方向移动，简称仪器跑正。
当其变化引起(nc-na)值减小时，条纹相对于原位置向分划板刻度线减小的方向移动，简称条纹跑负。
①若甲烷室中串入水蒸汽后，条纹会向何方移动？在相同的条件下，水蒸汽的折射率小，引起(nc-na)值减小，所以条纹跑负。
可用硅胶或氯化钙作为干燥剂装入干燥管中，并与仪器被测气路相连通，即可排除此故障。
②在甲烷室中串入二氧化碳，其条纹如何位移？相同的条件下，二氧化碳的折射率比甲烷的大，引起(nc-na)值增大，所以条纹跑正。
可用碱石灰作吸收剂装入吸入管内，并与被测气路相连通，即可排除故障。
③气室组的空气室、甲烷室串气，其条纹如何位移？一般的串气，相当于(nc-na)值减小，造成仪器条纹跑负；当串气严重时，抽到甲烷室的气体，同时串到空气室，相当于(nc-na)不变，因此条纹不动。
将气室组拆下，重新粘合好平行玻璃，保证两气室不漏气、不串气，即可排除故障。
④由于煤尘侵入仪器，使盘形管气路受堵，仪器对零时，该地点的温度较低，测量地点的温度较高，干涉条纹将如何变化？由于盘形管受煤尘堵住后，随着仪器温度的升高，使空气室中的气压增大；而甲烷室与大气相连通，气压不变，使该空气室的na增大，引起(nc-na)值减小，所以一定跑负。
清洗盘形管中的煤尘，即可排除故障。
⑤盘形管漏气，使用该仪器会造成什么后果？仪器盘形管中部漏气，使盘形管失去平衡作用。
使用该仪器测定甲烷时，甲烷有可能串入气室组的空气室内，使空气室内的折射率na增大，引起(nc-na)值减小，所以一定跑负。
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浅谈甲烷传感器常见故障及处理方法
摘要：本文主要简述了甲烷传感器的工作原理，甲烷传感器的重要作用,对
其常见的甲烷传感器故障原因进行了分析，并提出了相应的解决方法及日常维护
注意事项。
关键词：甲烷传感器、常见故障、处理方法
一、概述
矿井监控系统是煤矿安全高效生产的重要保证，在煤矿安全生产、紧急避险、应急救援和事故调查中发挥着重要作用。
甲烷浓度超过断电浓度、掘进工作面停
风或风量低于规定值时，必须切断被控区域非本质安全型电气设备的电源。
因此，甲烷传感器是否灵敏可靠是矿井安全监控最基本、最重要的功能。
而煤矿安全监
控系统在日常使用过程中，由于各种因素会导致甲烷传感器故障的发生，这就会
给煤矿安全生产带来严重的隐患。
由于国家使用新技术，新装备，我矿已淘汰了
热催化式和热导式以及红外式甲烷传感器的使用。
本文从实际出发对常见的激光
甲烷传感器进行了分析和总结，并提出了相应的解决方法以及在日常维护中注意
事项进行了说明。
二、激光甲烷传感器原理
该传感器由开关电源电路、温湿度测量电路、频率输出电路、红外遥控接收
电路、单片机电路、显示电路、无线通讯电路和485通讯电路组成。
传感器以低
功耗单片机为核心，通过激光元件实现(0~100)%CH4的实时测量和显示，同时输
出频率信号至上位机。
当甲烷浓度达到设定的报警值时，发出声光报警。
传感器
还可同时检测并显示环境温度和环境湿度。
传感器通过配套红外遥控器实现传感
器调校维护、报警点、显示模式和输出信号制式等参数设置。
为满足监测系统井
下总线的需要，该传感器还设计有RS485通讯功能，使该传感器既可使用在现行
煤矿安全监控系统上，也可使用在基于现场总线的全数字安全监控系统上。
原理
框图见下图。
三、激光传感器常见故障
由于煤矿井下条件复杂,监控分站、通讯电缆、甲烷传感器所处井下环境恶
劣在加上人员巡查不到位，有时会造成监控线缆被挤受潮、氧化等，监控分站电
路板损坏，瓦斯传感器故障，地面中心机房操作失误都会造成传感器故障。
激光
甲烷传感器的通讯故障可以分为以下几点：1、线路故障、2、监控分站故障、3、传感器本身故障、4、人为因素。
（1）监控分站故障
监控分站是由供电和通讯两部分组成，任何一部分出现问题都会导致传感器
通讯故障。
监控分站电源箱为北京瑞赛DXJL480/28J矿用隔爆兼本安型锂离子电源，外
接交流输入提供了127V/380V/660V三种供电方式，本身提供了一块全负荷状态
下供电不少于4小时的备用锂离子电源。
分站为北京瑞赛KJ2000X-F1矿用隔爆
兼本安型监控分站。
输出端提供了2块8路24V电池模块，和2块8路18V电池
模块及一块给通讯箱供电的12V模块，以及一块电源模块组成。
电源箱的故障主要是电源模块损坏，导致电源交、直流不能正常切换，导致
分站备用电池耗完，使通讯中断，甲烷传感器不亮（不工作）接传感器的电源模
块损坏，造成这一路总线没电，传感器不能工作。
电源模块供电不足
防范措施：日常加强电源箱和分站的维护，强检时检查四块电源模块的指示
灯是否正常，插头处是否松动，氧化等，如有问题及时处理。
（2）监控分站损坏、以及人员接线失误
监控分站长时间处在高温、潮湿地点如果不及时维护有时就会导致分站电路
板损坏、总线接线氧化。
维护人员在接分站总线时接线失误控制线接错或虚接、
接线工艺差也都会造成传感器故障。
时常维护时一定加大对监控分站的维护好保养，提高操作人员业务水平杜绝因人员操作失误造成传感器没电或者间断性掉电
事故。
在安装分站时一定要注意总线的接线工艺，避免接错和虚接。
（3）线路故障
随着煤矿开采巷道不断延伸，深井压力以及井下高温、高湿、粉尘的因素，
线路故障是传感器断线故障最常见的，也是出现最多的一种。
巷道越来越长，监
控线缆不断延伸，可能出现在接线过程中的虚接，造成传感器中断或者频繁断线；线缆接头经过长时间的使用，接线盒里接头氧化，出现断线；巷道来压对监控线
缆挤压断线造成通讯中断；井下巷道喷雾洒水，造成接线盒进水，使接线并电或
氧化；巷道维修时，修护人员对监控线缆保护不到位，在施工中损伤监控线缆，
接线盒进水短路等都会造成传感器通讯中断。
井下巷道高，线缆敷设较长，出现
线缆故障处理不仅费工费时且影响生产。
典型案例
某矿综采工作面回采时，开始是T钻频繁断线，接着是T1和T0也频繁断线，粉尘传感器也断线，T钻距离T0四百米左右，回采面总长1200米。
以上四个传
感器是一路总线，俩路电源，一路24V带的是T0和T1,一路18V带的是粉尘和T 钻，分站首端电压正常，末端T钻电压只有9.15V，T0电压为21.98V,沿途察看
线缆发现T钻附近的喷雾洒水正对着接线盒，里面线缆严重氧化，加大了线缆的
电阻值，处理完成后，从新测量T钻电压为17.2V,传感器显示正常。
（4）传感器本身故障
激光甲烷传感器防护等级为IP65但是在环境湿度大或淋水严重区域使用中
偶尔会出现ERO错误，升井做干燥处理后恢复正常。
夏季地面泵站在开机状态下
室内气温可以达到60摄氏度左右，我矿泵站探头也多次出现ERO错误。
防范措施：在湿度大的地方使用要装防护罩，激光器受温度影响较大，如必
须在高温区域使用会时要缩短使用时间经常更换传感器。
（5）人为因素
在井下生产作业过程中，生产单位对监控设备保护不到位，野蛮操作，对传
感器进行硬拉硬拽，机械运转过程中对线缆和传感器造成破坏，或吊挂不规范造
成高处坠落摔坏传感器产生通讯中断。
监测工操作不熟练，接线工艺不讲究，接
线断丝，接线盒不反扎打结等。
数字传感器接线结束后需用遥控器或拨码的方式
设定与机房定义相匹配的地址码且安装时线序不能颠倒。
防范措施：加强施工人员平时对监控设备的维护，吊挂规范，对监控线缆及
传感器的保护。
加大对监测工的培训，加强其业务素质，安装传感器前预先给机
房下工作联系单，写明安装传感器点号名称传感器类型量程及控制点号；井下安
装完成后按工作联系单定义确保定义上传正常符合要求。
四、日常维护
在日常的维护中要到位，比如在线缆连接的线盒处可以握回头鼻子防止线缆
直接从喇叭口里挣脱节。
井下淋水的地方接线盒一定要高于线缆这样水不会从喇
叭口渗入线盒内，并且将线盒螺丝涂抹防锈油。
巡查时要观察探头吊挂符合规定，督促警示施工单位在挪移探头时不要拽扯线缆造成破损甚至断裂抽丝发生探头断
线等事故。
并且保持干净整洁，吊挂位置一定要避开淋水及顶板不好的地方，有
些顶板裂隙会有碎矸石掉落砸坏传感器。
结束语:
本次升级改造后，我矿已实现全部传感器数字化，增强抗电磁干扰能力，提
升传感器的防护等级，完善报警、断电等控制功能，传感器可实现四级报警功能，增加自诊断、自评估功能，有效的避免了人工误报，增加了应急联动功能，但是
再先进的设备也离不开人，作为一名监测工要时刻牢记自己的职责要求，确保矿
井安全生产的目标。
一是提高自身专业技术水平，针对现场作业中遇到的各种故
障问题及时找到解决办法，规避风险，确保系统正常，保障安全生产。
二是提高
自身的职业道德素养，我们要把工作标准提高，及时掌握新技术并运用到工作中去，尽最大努力，做好做细本职工作。
参考文献：
1、 GJG100J（A）矿用激光甲烷传感器说明书
2、《煤矿安全规程》北京.煤炭工业出版社.2016
3、《安全仪器监测工》北京.煤炭工业出版社.2010
4、《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》。