目录
一、用途
二、防爆类型与命名
三、主要性能特点
四、主要技术参数
五、工作原理
六、使用方法
七、注意事项
八、典型故障处理
九、RS通讯协议
附录A、关联、配套设备明细表
警告
1.安装、使用前应阅读本使用说明书
2.维修时不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的电气参数、规格和型号！！！
3.本安产品不得随意与其它未经联检合格的设备连接！！！
GJJ煤矿用激光甲烷传感器
一、用途
GJJ煤矿用激光甲烷传感器（以下简称传感器）主要用于监测煤矿井下环境气体中的瓦斯浓度.
传感器采用可调谐激光光谱吸收检测方法（TDLAS），采用DFB激光器作为光源，用一个正弦波调制信号叠加一个三角波信号的电流来驱动DFB激光器。利用可调谐光源+谐波吸收的方法对甲烷气体的浓度进行检测，是煤矿预防瓦斯突出和瓦斯爆炸的更新换代产品。可以实现井下瓦斯浓度的实时测量就地显示和超限声光报警等功能，并且能够连续自动地将井下瓦斯浓度转换成标准电信号输送给关联设备。
在检测原理上使用的是完全不同于传统催化原理的激光检测技术，克服了催化原理传感器标定周期短、容易中毒等现象，具有测量准确、反应速度快、标定周期长、不受其它气体影响、测量范围宽、功耗低、使用寿命长等特点。在工作过程中由于采用光学测量并不消耗甲烷，无大功率器件，所以不存在受高瓦斯冲击损坏的现象，测量不受风速影响，性能稳定调校周期最低一个月，响应时间也远远快于催化原理传感器。
仪器软件上采用智能化设计，易于维护和调校，大大节约仪器的使用与维护费用。
经国家防爆检验单位进行联机检验后，可与国内各类型的监控系统及分站配套。
二、防爆类型与命名
1防爆类型：矿用本质安全型，防爆标志：ExibIMb
2命名：根据MT/T.10-的要求，产品命名为：
三、主要性能特点
1﹑采用了单片机和高集成智能电路，结构简单、性能可靠、便于维护。
2﹑采用了不锈钢外壳，防护等级提高到IP65，彻底解决了传感器的防潮、防尘问题,大大提高传感器的使用寿命。
3﹑采用了新型的激光甲烷元件，具有元件使用寿命长、性能更加稳定，调校周期长等特点。
4﹑采用红外遥控器调校零点、精度等，使得传感器调校方便简单、安全可靠。
5﹑使传感器的故障诊断功能更加完善，便于仪器的使用与维修。
四、主要技术参数
1、适用条件
a)环境温度：0℃～40℃
b)相对湿度：≤98%（非冷凝）
c)大气压力：80kPa～kPa
d)风速不大于8m/s
e)贮存温度：在（-40~60）℃之间
2、主要技术指标
a)额定工作电压：24V.DC；
工作电压：9～24V.DC；
工作电流：≤mA。
b)测量范围：（0～）%CH4，分辨率0.01%CH4。
c)输出信号：
数字信号：传输速率为bps，电压峰峰值4.5V~5.5V。
d)响应时间：≤25s
e)传感器测量基本误差：符合下列规定应符合表1的规定：
表1
f)显示值稳定性试验
在（0≤X＜10）%CH4范围内，当甲烷浓度恒定时，传感器的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量应不超过0.04%CH4。
在（10≤X≤）%CH4范围内，当甲烷浓度恒定时，传感器的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量应不超过0.4%CH4。
g)断电点在（0～3）%CH4范围内连续可调，断电输出信号为6mA～12mA。
h)报警值：（0～5）%CH4量程范围内连续可调，报警显示值与设定值的差值应不超过±0.05%CH4。
i)报警方式：间歇式声光报警,声强≥80dB，能见度＞20m(光强)
j)传输距离：2km（采用煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆,煤矿用聚乙烯绝缘编织屏蔽聚氯乙烯护套通信软电缆。规格型号：MHYV1×4×7/0.52，MHYVP1×4×7/0.52分布电阻≤12.8Ω/km，分布电容≤0.06F/km，分布电感≤0.8mH/km）。
k)传感器采用FYF6型遥控发射器，遥控标校。
l)关联设备与传感器之间电缆：
关联设备与传感器之间采用“山东新通电缆制造有限公司”生产的煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆。
①规格型号：MHYV1×4×7/0.52
②安全标志编号：MIA
m)本安参数：Ui:24.5VIi:mALi:98.8uHCi:0.01F。
n)传感器应能在输入电压（9~24）V范围内正常工作，其基本误差应符合e)中的规定。
3、外型特征：
a)外壳采不锈钢材质，重量：1.5kg；
b)外形尺寸（长×宽×高）：（××65）mm。
五、工作原理
激光式甲烷传感器的设计原理采用可调谐激光光谱吸收检测方法（TDLAS），采用DFB激光器作为光，用一个正弦波调制信号叠加一个三角波信号的电流来驱动DFB激光器。
利用可调谐光源+谐波吸收的方法对甲烷气体的浓度进行检测。谐波检测法是在强干涉噪声中提取小信号并且提高检测灵敏度的最有效的方法之一，其检测原理是当激光器发出的波长在甲烷气体某一吸收峰附近时，通过温控调节和电流调制将激光器发出的搜索波长控制在相对应的甲烷气体吸收峰处，然后加入正弦波和三角波叠加后的调制信号对激光波长进行调制，通过锁相放大技术来检测由于甲烷气体浓度变化而引起的二次谐波信号，从而达到对甲烷气体浓度检测的目的。该激光传感头检测元件采用高稳定处理电路，保证了仪器的性能稳定和测量准确性。
原理结构图
六、使用方法
1、功能设置
1）是否允许遥控发射器设置参数；
在主板上将JP1的跳线帽插装在上端（JP1字符端）允许遥控设置，插装在下端或去掉，不允许遥控设置。
建议：在所有参数设置完成后，将JP1跳线帽插装在下端或去掉，重新上电，传感器将不接收遥控器发射的信号，这样可以有效避免在井下使用遥控器操作其他设备时影响该传感器。
2）、输出信号选择
传感器有1种信号输出方式，RS通讯输出
RS信号输出
选择RS信号输出，根据实际情况设置为1~16；
2、接线：输出接线严格按照以下所标颜色接线。
1）RS信号输出
红色线—电源正极(航空插头1号针)
兰色线—电源负极(航空插头2号针)
绿色线—RSA+(航空插头3号针)
白色线—RSB-(航空插头4号针)
3、遥控器按键功能如下：
1)选择键—选择调试功能。
2)确认键—确认选择参数；选择好参数后按此键，意味着当前调校功能的参数将存入存储器，并完成调试工作。
3)△上升键—按1次上升键，调试数据加1；
4)▽下降键—按1次下降键，调试数据减1；
注意：一旦对仪器部分参数进行了调节，应在参数调节结束后按动遥控器的确认键，使功能提示显示消失，新设定参数存储完成；否则，调节后的参数未存入存贮器，造成本次调节无效!!!
4、传感器的调试
a)零点调节
在地面无甲烷环境中进行，将传感器通电5分钟，待数据稳定后，若传感器显示值为0，则无需调0；若传感器显示值不为0，则需对传感器零点进行调节，调节步骤如下：
设置传感器为可遥控状态，重新通电等待5分钟；
使用遥控器对准传感器按“选择”键1次，使传感器功能位显示1，即进入传感器零点调节功能；
此时可按“△”或“▽”键，调整显示数据为0.00；
按“确定”键保存零点参数，完成零点调节。
b)精度调节
1)低浓段标校
将通气罩插入传感头上；
通入浓度为2.0%的标准甲烷气体，流量控制在ml/min以上；
此时传感器显示的数据值应与标气浓度值一致。
如果一致说明传感器精度准确，不需要精度调节。
如果不一致，需要进行精度调节；按下述步骤调整精度；
按2次选择键，使传感器功能位显示2；
如显示值标气值，按下降键将显示值调整到与标气值一致；
如显示值标气值，按上升键将显示值调整到与标气值一致；
按确认键，完成传感器低浓段的精度调节。
2)高浓段标校
将通气罩插入传感头上；
通入浓度为20%的标准甲烷气体（建议用50%标气进行高浓段标校），流量控制在ml/min以上；
此时传感器显示的数据值应与标气浓度值一致。
如果一致说明传感器精度准确，不需要进行精度调节。
如果不一致，需要进行精度调节；按下述步骤调整精度；
按2次选择键，使传感器功能位显示2；
如显示值标气值，按下降键将显示值调整到与标气值一致；
如显示值标气值，按上升键将显示值调整到与标气值一致；
按确认键，完成传感器高浓段的精度调节。
备注：高浓段与低浓段标校都在2功能，由软件自动识别，当通入标气浓度小于等于4.0%，程序自动识别为低浓段标校，保存低浓段标校数据；当通入标气浓度大于4.0%，程序自动识别为高浓段标校，保存高浓段标校数据；
c)报警点调节
按3次选择键，使功能数码管显示4.J；
调显示值为所期望的报警值；
按确认键，存报警值，完成报警点调节
d)四级报警时间
●按4次选择键，使功能数码管显示4.H；
注意：4.H~~~1报警时间为1分钟(一级报警);
4.H~~~30报警时间为1~30分钟(二级报警)
4.H~~~~60报警时间为30~60分钟(三级报警)
4.H~~~~60报警时间为60分钟以上(四级报警)
e)恢复标准参数
按5次选择键，使功能数码管显示5；
按确认键，传感器的各种参数将恢复出厂时的原始值；
△说明：此功能的目的在于当调乱传感器参数后，恢复原始值。
自检功能
按6次选择键，使功能数码管显示6；
此时传感器显示50，50.0%CH4的信号；同时有声光报警；
按确认键完成自检功能；
该功能有一个目的：
(1)检查传感器工作是否正常；
备注：利用传感器中产生标准信号输出，检查分站数据采集情况；
七、注意事项
1、传感器要由专人维护使用，初次使用应完整阅读使用说明书。
2、按规定12个月对传感器进行精度调节，如没有超差，可继续使用；
八、典型故障处理
1、遥控问题
若传感器接收不到遥控信号，按下述步骤检查：
●首先检查遥控器电池是否有电；
●如果遥控器正常，则更换传感器数码管旁的红外接收头(SF1)；
2、显示“8.88”或其它不明字符
若反复显示“8.88”或其它不明字符，有可能是分站和传感器之间的距离太长，可采用下述方法解决：
●适当减短分站和传感器之间的电缆长度；
●采用断面比较大，电阻比较小的电缆，减少压降；
3、传感器显示dL
●断开电源，打开后盖；
●用万用表对照电路图分别测量激光原件RX、TX之间的电阻值，若不通，则应更换传感元件。
九、RS通讯协议
1、波特率
bit/s；
2、通讯协议
CELL_TYPEEQU00H；发送该探头类型
CELL_STEEQU01H；传感器状态，d0为1，元件坏
P_DATA1EQU02H
P_DATA2EQU03H；数据通讯发送的原始数据D0D1-D7D0为数据
D_WARN1EQU04H；报警值
D_WARN2EQU05H；报警值高位
D_DCUT1EQU06H；断电值
D_DCUT2EQU07H
D_PL_L1EQU08H
D_PL_L2EQU09H；低量程
D_PL_H1EQU0AH
D_PL_H2EQU0BH；高量程
备注：通讯协议第一位为传感器类型编号，激光甲烷的类型编号为26。
十、随机附件
1、使用说明书1本
2、产品合格证书1份
3、3mm内六角扳手1把
4、遥控器1个
附录A、关联设备明细表
关联设备表
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