一、概 述
煤矿安全监控设备和监控系统是保障矿井安全生产的重要手段。煤矿安全监控是综合性技术，涉及多项学科，内容复杂、难度高，要求维护管理人员具有较高的技能。“THACG-1型煤矿传感器实验装置”是参照煤矿传感器要求而研制的。设备主要包含目前煤矿安全监控常用到的监测传感器，包括：温度传感器、瓦斯传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、硫化氢传感器、二氧化碳传感器、风速传感器、水位传感器、负压传感器、烟雾传感器、设备开停传感器、风门开闭传感器，监控分站、远程控制开关和声光报警器等。通过该设备可使学生掌握煤矿传感器的基本原理、结构、联接、设置、调节、校准与维护。
二、特 点
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该装置为台式结构，实验台桌面采用高绝缘度、高强度、耐高温的密度板，符合环境保护标准。具有接地、漏电保护、采用高绝缘的安全型插座，安全性符合相关国家标准；
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每个传感器可检测实际的物理量，还配有模拟实际物理量的调节电位器来模拟实际的物理量的变化，气体传感器在无气样时也可用该模拟的物理量做测试；
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传感器设计布局模块化，结构清晰，检测点的引出，方便测试；
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传感器输出信号包括RS485信号输出、1～5mA电流信号输出、200～1000Hz的频率信号输出；
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传感器的参数设置及校准可用红外遥控器来进行设置；
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传感器主控芯片采用AVR高速单片机，稳定可靠；
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配套上位机监控软件，对传感器检测量进行采集显示等。
三、技术性能
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实验台工作电源：AC220V±10%/50Hz
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传感器工作电源：DC7V～20V
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工作环境：环境温度-10℃～+40℃ 相对湿度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
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传感器输出信号：1～5mA恒流信号，负载电阻0～500Ω；200～1000Hz频率信号，负载电阻1.5kΩ时输出高电平不小于3.0V，输出低电平不高于0.5V，整个频率范围内正脉冲和负脉冲的宽度均不小于0.3ms；RS485信号，波特率1200bps
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传感器尺寸：298mm×200mm×55mm
四、装置配置及功能
(一)传感器
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序号
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设备名称
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数量
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设备参数
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温度传感器
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1台
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测量范围-5℃～45℃；误差±0.5℃
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氧气传感器
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1台
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测量范围0～25%；误差为±3%(满量程)
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瓦斯传感器
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1台
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测量范围0～4%；误差0～1%为±0.1%，1%～3%为真值的10%，3%～4%为±0.3%
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一氧化碳传感器
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1台
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测量范围0～1000ppm；误差0～100ppm为±4ppm，100～500ppm为测量值的±5%，500～1000ppm为测量值的±6%
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硫化氢传感器
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1台
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测量范围0-50ppm；误差为±3ppm
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二氧化碳传感器
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1台
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测量范围0～5%；误差为±0.3%
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风速传感器
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1台
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测量范围0.4～15m/s；误差为±0.3m/s
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水位传感器
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1台
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测量范围0～5m；误差为±2%
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负压传感器
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1台
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测量范围0～5kPa；误差为±2%（满量程）
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烟雾传感器
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1台
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离子烟雾传感器，告警浓度0.1mg/m3响应时间15s
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设备开停传感器
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1台
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动作值AC3A，动作值误差±1.5A
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风门开闭传感器
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1台
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动作距离40mm～70mm，响应时间≤1s
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通用分站
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1台
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接收传感器开关量、模拟量、数字量数据，并传输给上位机进行数据处理
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监控软件
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1套
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(二)实训台
为传感器提供电源及各种测试仪表等，具体功能如下：
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直流电源：提供一路18V/1A的直流电源，供给分站及传感器
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数字直流电压表1只：量程0～20V，输入阻抗10MΩ，精度0.5级
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数字直流毫安表1只：量程0～20mA，精度0.5级
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数字频率计1只：量程1～9999Hz，误差±1Hz
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气样接口：提供气样管路接口，可调节气体的流量大小（气样由用户自配）
五、实验项目
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煤矿传感器的基本原理与组成结构
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煤矿传感器的联接、设置、调节、校准与维护
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煤矿监控软件数据监控及参数设置