安全与生产激光粉尘传感器在煤矿安全监控系统升级改造中的应用许石磊(国家能源集团新疆能源有限责任公司,新疆乌鲁木齐830027)摘要:现有煤矿安全监控系统使用的矿用粉尘浓度传感器功耗大、不能有效地远距离传输,本文根据激光测量粉尘浓度原理,设计一款粉尘浓度传感器,主要特点是功耗低、传输距离远、测量准确,符合煤矿安全监控系统升级改造后的各种技术要求,支持煤矿安全监控系统通用的RS485总线通信和CAN总线通信。该传感器测量范围是0~1000mg/m3,精度为±15%,是应用于煤矿粉尘浓度监测的可靠传感器。关键词:粉尘浓度传感器;光散射;光度计;粉尘浓度测量中图分类号:TP212文献标识码:B文章编号:1008-0155(2023)02-0079-03随着煤炭工业的发展,粉尘浓度的监测已经成为生产重要内容之一。煤炭开采会产生大量的粉尘,粉尘散布在作业环境后,不仅会对人的身体健康造成极大危害,成为职业病的诱因之一,还可能因为浓度过高引起爆炸,酿成事故。因此,研究和使用粉尘浓度的在线监测方法,对保证人身安全和提高环境质量具有重要意义。激光测量原理的矿用粉尘浓度传感器具有功耗低、灵敏度高、响应速度快、寿命长、传输距离远等特点,在煤矿安全监控系统中取得了极好的应用效果。1粉尘浓度传感器在煤矿监控系统的使用概况1.1粉尘浓度传感器在煤矿安全监控系统的应用煤炭生产机械化程度不断提高,掘进、开采、爆破、运输等环节都会产生大量煤尘,严重时会污染作业环境。对人体健康的危害如下:在大量煤尘环境条件下,工作人员长时间吸入煤尘,会引起肺部组织的纤维化病变、硬化,丧失正常的呼吸功能,从而导致职业病尘肺病。对环境的危害如下:与瓦斯气体一样,煤尘沉积到一定程度后存在爆炸危险。所以,实时监测粉尘浓度是了解矿井环境的必要手段,做好煤矿综合粉尘的测尘工作,对促进煤矿的安全生产具有重要意义。1.2粉尘浓度传感器在乌东煤矿安全监控系统中的使用状况升级改造前,乌东煤矿使用的粉尘浓度传感器功耗大,本安电源的限制使其难以远距离传输。针对该问题,乌东煤矿在激光检测原理的基础上,提出了使用低功耗、远距离传输的粉尘浓度传感器的方案。2粉尘浓度检测方法概述对国内外粉尘传感器检测技术进行了解,可知粉尘浓度检测技术分为两种:一种是采样法,另一种是非采样法。对粉尘传感器检测技术的工作原理进行对比,并对煤矿用传感器具体应用环境进行分析,本传感器的设计采用非采样法原理的激光检测传感技术。非采样法与采样法最...