摘要：在原有的传感器安装工艺的基础上增加了对入井前线缆的测试及线缆的防氧化、在安装传感器选择端口对选定的端口进行输出电压的测量、在安装好传感器后对传感器信号输出的频率进行测量。经过对安装传感器工艺的改良能够较好地为瓦斯传感器提供稳定的回路电压和对应的规定信号频率从而确保瓦斯传感器的稳定工作，进一步保证了对井下瓦斯的监测，减少了由于线缆的短路、断路造成的影响。
关键词：监控误报；频率；安装工艺
一、问题的提出
原来安装瓦斯传感器的工序是简单地把线路接好看是否进行传输采集到的瓦斯浓度数据，如果分站上没有采集到，再机械的换20通中的另一路信号看是否能够进行传输，这种简单的工序不能够保证在安装的过程中使瓦斯传感器传输数据准确。为了避免信号传输错误产生高值导致传感器发生误报，所以必须对安装瓦斯传感器的工艺进行改良，从而适应煤矿的安全生产，保证工作的质量标准化。
二、项目的内容
1.创新项目的可行性
（1）从以往瓦斯传感器出现高值误报的事故原因中分析问题，我们可以发现一般原因主要集中在瓦斯传感器传输线路的短路、线路的电压过高不稳定、传输线路出现高频率、数据线路出现传输紊乱。而这些事故原因在安装瓦斯传感器的工序中可以进行一定程度的避免。
（2）万用表能够实现对传输线路的通断、短路进行检测、线路的电压和输出频率检测，所以可以判断以上问题是否存在并给与解决。
（3）井下监控设备使用的都是低电压，所以在通上电以后可以方便人员进行带弱电检查判断，实现对设备在工作状态下的情况监测维护。
2.项目工艺流程
在原有的传感器安装工艺的基础上增加了对入井前线缆的测试及线缆的防氧化、在安装传感器选择端口对选定的端口进行输出电压的测量、在安装好传感器后对传感器信号输出的频率进行测量。
（1）用万用表检测电缆：
测通断：将电缆一头全部短路，用万用表200Ω电阻档测量线路另一头电阻。如电缆电阻为2.56Ω，则此电缆长度为100米，分别检测任两根之间电阻值，若都为2.56Ω，且稳定，则说明无断点。
测短路：将电缆一头四根总线悬空，测另一头任两根之间绝缘电阻（用20KΩ-20M不同档位，因不同档位开路电压不同），若显示“I”即无穷大，正常，若有几十千欧或几兆欧电阻值，则表示线路绝缘不好，需进一步检测查找故障点。
（2）接线工艺的改良：
接线工艺的好坏直接影响着接触电阻的大小。接触电阻是传感器供电及通讯的大敌。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接触电阻不是一个固定值，它随环境不同和时间的不同及通过的电流大小而不同，是不稳定的，而且在电化学腐蚀作用下，接头处会很快生成氧化层或铜绿（CU2(OH)2CO3）而且会越来越多，造成传感器断线、电源电压低或分站通讯中断【CU2(OH)2CO3：碱式碳酸铜是铜的氧化物与碳酸反应生成的物质，不溶于水，它是一种比较疏松的碱式盐，导电性能极差。】故此增加一定的防止氧化措施：
①接头越紧密越不容易生成氧化层。
②加套管会大大延长接头寿命。
③接头处涂防氧化剂。
在敷设电缆或延线、撤线时，接线盒一定要选择合适的橡胶圈和抗圈，压紧电缆护套，防止拔脱。接线时要同色对接，绞拧紧密，接触电阻越小越好，用绝缘胶布包裹，绝缘胶布要留头（用于下次方便拆除），接线盒要拧紧盖严，严禁甩掉密封胶垫和抗圈。接线时若芯线严重氧化，要用砂纸打磨后再接。
（3）输出电压的测量：
给传感器的供电直接影响到传感器设备的准确性和稳定性。在传感器上施加回路电压时，传感器电流会产生焦耳热，焦耳热和传感器消耗功率 相等并可用 其中 ：负载电阻值， ：传感器输出电压， ：回路电压。当传感器输出电压为正常工作电压的一半时，其消耗功率最大值为 ，如果 超过15mw传感器将偏离其欧姆定律行为，这样会导致传感器特性改变，而过高的功率消耗会使传感器因产生焦耳热而受到永久性破坏，所以对安装传感器前对电压进行测试其稳定值是必要的。
测试步骤：把表拨在200V直流档上，红黑表笔分别去测量电源线。若测得电压为21V，则红笔接的是电源正极，黑笔接的是负极；若测量时读数前显示-21V，此时红笔接的是电源线负极，黑笔接的是正极。
（4）信号输出频率测量。
传感器由供电电源、传感器头及检测电路、放大器、A/D变换器、遥控器及红外接收头、单片机以及显示电路和频率（或电流）信号输出及断电输出电路等部分组成。
传感器输出信号频率对应的瓦斯浓度值是：（0 - 4）%CH4（200-1000 ）Hz 、（4-100）%CH4（1200-2000）Hz。所以不稳定的信号传输频率直接影响到传感器的显示值，所以在安装好传感器后要对传输线路的频率进行测量保证频率值在对应的范围内，这样进一步确保了数据在采集和传输时不会产生高值误报。
测量瓦斯传感器信号输出：测量前把万用表打在对应的频率2KHz档位上，把红表笔插在电压、电阻、频率测孔上。两表笔同时接在信号正和负上，从表头上观察到频率数值。
三、项目达到的效果
经过对安装传感器工艺的改良能够较好地为瓦斯传感器提供稳定的回路电压和对应的规定信号频率从而确保瓦斯传感器的稳定工作，进一步保证了对井下瓦斯的监测，减少了由于线缆的短路、断路造成的影响和不必要的员工工作量，在一定程度上减少了日后维护的工作量以及在维护时故障的确认做好了基础。
参考文献
[1] 林伯泉,崔恒信.矿井瓦斯防治理论与技术[M].中国矿业大学出版社，1998.
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[3] 王军平.煤矿安全监测与智能信息系统研究[J].才智，2011（12）.
论文作者:王磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/22
标签：传感器论文; 瓦斯论文; 电压论文; 频率论文; 测量论文; 信号论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第19期论文;