尹晶晶，徐振峰

(安徽国防科技职业学院 机电工程系，安徽 六安 237011)

基于红外差分吸收的矿井瓦斯浓度分布式监测系统

尹晶晶，徐振峰

(安徽国防科技职业学院 机电工程系，安徽 六安 237011)

摘要：为了实现矿井瓦斯气体浓度的实时监测和预警，设计了一套基于近红外差分吸收光谱原理的矿井瓦斯浓度分布式光纤监测系统。选用中心波长为1650nm的DFB激光器作为光源。选择Newport公司生产的325型号温控器和525型号驱动器，将激光器输出波长稳定在1653.7nm处。采用光分束器将激光分为两路信号，分别连接气体吸收室和参考气室。以PIN光电二极管为光电探测器，设计了光电转换电路，进行了瓦斯浓度测量实验，并得到瓦斯气体浓度的计算表达式。实验结果表明该系统能够准确地测量瓦斯浓度。

关键词：差分吸收；瓦斯；分布式系统；红外

0引言

我国是全球最大的煤炭消费、生产和进口国。但我国煤矿瓦斯含量高，瓦斯爆炸事故时常发生。提高瓦斯浓度实时监测技术则有利于减少安全事故发生。甲烷气体是瓦斯的主要成分，实时准确地监测甲烷气体浓度对保障煤矿安全生产具有十分重要的意义。目前常用的甲烷浓度测量方法有载体催化燃烧法[1-2]，电化学测量法[3]，光干涉测量法[4-5]以及光谱吸收[6-10]等测量方法。由于具有灵敏度高、防电磁干扰、防燃防爆等优点，因此光谱吸收式甲烷测量方法成为近年来的研究热点。

目前矿井瓦斯浓度检测主要使用单点式测量设备。……