，世界各国直把发展智能化传感器作为研究课题，投入大量人力物力进行开发研究。

智能传感系统与传统传感器相比，具有高精度高可靠性高性能价格比多功能化等优点，它代表了传感器的发展方向，是传感器克服自身落后向前发展的必然趋势。

经过几十年不断的研究，载体催化元件逐步成熟并占据矿井瓦斯和多种可燃可爆气体检测领域的首位。

当前国内批量生产的瓦斯測量仪报警仪断电仪和遥测仪有近种，还有混合可燃气体渊量仪高能燃枓报器和家庭煤气报器等。

然而现场并不满足目前元件已达到的性能指标，迫切需要提供更好的元件，其中特别要求进步提离元件的长期稳定性和延长使用寿命。

据文献介绍，美国安全仪器主要制造厂公司研制了多参数检测系统并取得了成果，该系统可以检测矿井甲烷风速压差氧化碳和温度。

其中甲烷传感器采用载体催化元件。

整个系统由计算机控制，可监测数百到数千个工作点的环境参数，井下井上有数字显示和报警装置，地面调度室有屏幕显示和记录。

英国公司研制的袖珍式个人携带瓦斯警报器已经完成了样机试制。

英国矿山安全研究所提出，研制防毒性能良好的载体催化元件是该所今后的发展重点。

波兰瓦斯监控中心推出的型瓦斯监控系统采用井上直接供电系统，保证切断井下电源后仪器仍能照常工作。

据介绍，波兰年以前主要发展型系统，年以后主要发展型系统。

它是种新型的煤矿安全监控设备。

以下对它的组成结构和工作原理进行介绍并对其电路进行分析。

可以使报警更准确，更及时，继而促使煤炭企业加大安全投入，有效遏止事故发生，有效地保护煤炭资源，又降低了整个行业的风险程度，加大了煤炭企业安全生产的压力，也可以保证良好的经济效益，保护了从业人员的安全与利益，也大大减轻了以往煤矿事故发生后各级政府进行的大量事后工作，使政府从烦乱的事故处理中解脱出来，提高工作效率。

从更大的方面说，可以在保证安全生产的前提下，提高安全投入水平的同时，使安全投入所带来的效益超过安全投入所发生的成本，树立种科学的安全发展观。

二系统组成图的关心和帮助。

在整个的论文写作中，各位老师同学和朋友积极的帮助我查资料和提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终帮助我完整的写完了整个论文。

另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，在此我表示深深地感谢。

石家庄科技信息职业学院毕业论文题目电话自动监控瓦斯报警系统设计学号姓名李山专业班级电气自动化指导教师魏晓娅完成日期目录绪论二系统组成三电路原理分析直流稳压电源电路二电路工作原理三气体检测报警过程四信号显示五电话监控原理四整机工作过程五总结参考文献谢辞绪论随着采矿技术的不断发展，井下作业的安全越来越有保障，但是仍然有许多采矿企业的机械化程度低，对现场采矿的工作人员的生命安全造成潜在的威胁，特别是针对瓦斯气体的检测和报警仍旧存在隐患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。

为避免人为因素造成爆炸事故的发生，开发研制出电话自动监控瓦斯和氧气报警器。

它能在瓦斯超限时或在矿井中缺少氧气并低于报警限时进行声光报警，并且自动拨通煤矿安全局主要负责人电话，告知井下瓦斯和氧气超限的实际情况，使安全局主要负责人对矿主安检员些矿的负责人进行监管，督促他们认真贯彻煤矿安全规程，实现电话自动监管功能。

该设备还具有强迫显示报警参数和动态显示节能功能，并能方便地观测瓦斯和氧气的含量。

它是种新型的煤矿安全监控设备。

煤炭工业是世界经济命脉的重要基础产业其生产安全直受到各国政府和社会各阶层的关注。

从第次瓦斯爆炸事故起，大型的事故又在年的英国奈尔多煤矿，年的法国傅里叶煤矿等地相继发生，而当前，中国煤矿安全生产面临的，当时工业最发达的英国发明了第项安全仪器安全灯。

它是利用火焰的高度测量瓦斯的浓度。

由于安全灯的构造简单，性能稳定，使用寿命长，百多年来直被沿用下来，至今仍在许多国家使用。

从年英国北威尔士欣煤矿发生的第次瓦斯爆炸矿难起，世界各国开始更进步关注对瓦斯检测报警的相关安全研究，直以来，光干涉瓦斯检定器在我国和日本使用比较广泛，自世纪年代以来，已经连续使用了数十年，至今仍在些矿井的瓦斯检测中使用。

目前，在瓦斯检测仪总占主导地位的是催化瓦斯检测仪，据最早文献记载，年以前美国已制成瓦斯测量仪，后日本在铂丝元件上加上涂有催化剂的载体小珠，制成最早的载体催化元件并利用这种原件制成了北辰型瓦斯指示器。

年法国研究所已研制成功利用为载体，钯钍为催化剂的载体催化元件，获得了较好的催化性能。

年英国矿山安全研究所采用新的工艺，改进了载体催化元件的性能。

从此，催化瓦斯传感器进入了其发展过程中的全盛时期。

年以后，英美法日德前苏联等国家又对其进行改进研究，并从此作为瓦斯检测的主要工作方向。

我国催化型瓦斯传感器的研究工作起步稍晚，大至可以分为三个阶段。

第阶段工作，国内第台催化原理的瓦斯报警器是年出现，采用铂丝元件位传感器，。

年由北京劳动保护研究所和抚顺煤矿安全仪器厂协作开展了研究工作。

年研制出我国第个达到实用水平的载体催化元件，接着制成了以这种原件喂传感器的型瓦斯测量仪。

在此以后，湖南四川上海西安等地也相继开展了这类传感器的研究工作第二阶段工作以年重庆煤矿安全仪器厂等五个单位协作研究为代表，在前段工作的基础上改进配方和工艺，提高原件的稳定性，与年研制成长期连续监测瓦斯的型瓦斯遥测报警仪，随后国内各个矿业研究所相继研制出型瓦斯断电报警仪，型采煤瓦斯断电控制仪等。

年月到年月，煤炭部曾组织载体催化元件的技术攻关，大大推动了元件的研究与发展第三阶段工作，最近几年在大力推进元件生产机械化工艺的同时，开展了提高载体催化元件性能的研究工作。

通过国家重点科技攻关，进步研究元件的工作特性元件催化剂和载体在工作过程中的变化规律等问题，努力提高载体催化元件的稳定性，力图为载体催化元件的经步发展开辟道路。

在瓦斯检测报警器的内部结构形势相当严峻，年年都会在全国范围内连接发生几次煤矿生产特大事故瓦斯爆炸等，煤炭发展问题的关键就变成了煤矿安全问题。

当前，随着采矿技术的不断发展，井下作业的安全越来越有保障，但是仍然有许多采矿企业的机械化程度低，对现场采矿的工作人员的生命安全造成潜在的威胁，特别是针对瓦斯气体的检测和报警仍旧存在隐患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。

瓦斯是在成煤过程中形成并大量储存于煤层之中的气体，是煤矿井下危害最大的气体。

瓦斯是种无色无味的气体，主要成份是甲烷，密度为，对人体的危害是超时限能引起人窒息死亡。

井下作业环境中氧气二氧化碳氧化碳硫化氢及甲烷浓度的高低，直接影响到煤矿的安全生产和矿工的生命安全。

同时，随着各种天然气煤制气液化气的开发和使用，各种可燃性气体散发在工作场所和人们生活中，因此连续直接检测工作环境和生活环境中有毒气体可燃性气体有着极其重要的意义。

目前，气体检测大多采用单气体检测方式，即每测量种气体需要携带种测量仪表。

研制能用种仪器同时检测多种不同气体是气体检测仪的发展趋势，即进行多参数测量，多种气体检测，实现对多种气体种类的识别和浓度的判断，从而更全面地反映被测气体在特定环境中所显示的特性。

在地下采矿时候，井内常常会泄露定量的和等气体，后种含量少，切易溶于水。

经煤矿开采时的喷水处理后变成酸。

但前两种气体含量多，且几乎不容于水，属于易燃易爆气体。

由于瓦斯气体本身的危险性和对人民生产生活造成的巨大危害，因此对瓦斯气体的检测和报警是项必要的工作。

瓦斯报警是指利用气体传感器技术，将检测到的瓦斯气体浓度和标准值进行比较，当高过定浓度值时候进行相应的声光报警，提醒正在作业的人员进行相应的处理，组织人员撤离或对矿井通风排气，避免不安全事故的发生，对现在采矿业的安全起着非常重要的作用。

目前，在利益的驱使下，些矿主或是领导利欲熏心，不顾矿工生命安全，在瓦斯严重超限和氧气缺乏时仍让职工生产还有些安检员责任心不强，擅自脱离岗位，瓦斯超限和氧气缺乏时不报告，这些都成为当前瓦斯发生爆炸和影响矿工安全的最主要的人为因素。

瓦斯检测仪器是随着煤炭工业发展而发展的，由于采矿工业开始就伴随着与瓦斯事故的斗争，因此很早就出现了瓦斯浓度的仪器。

年警仪若正在显示氧气含量时，甲烷含量浓度突然超过报警限，监测报警仪会由显示氧气含量转换为显示甲烷含量反之，正在显示甲烷含量，氧气浓度突然低于报警限，报警仪转换为显示氧气含量，这种功能是利用甲烷比较器输出信号加到触发器的异步复位输入端，氧气电压比较器输出的信号加到触发器异步置位端实现的。

当氧气浓度低于报警限时，氧气电压比较器输出的高电平信号加到触发置位端，此高电平强制显示氧气同样若正在显示氧气信号时，甲烷含量浓度突然超过报警限，甲烷比较器输出高电平信号使触发器复位，输出低电平，强迫转换为显示甲烷含量。

节能显示技术该报警器采用动态显示代替静态显示，动态显示电路是由内的两个与非门和电阻电容共同组成多谐振荡器，其输出的方波经和三极管驱动数码管进行动态显示，由驱动管数码管等元件组成的显示电路减少近半的电能损耗。

五电话监控原理电话监控原理图它包括输入控制电路自动拨号电路音频译码忙音及振铃回音识别电路告急信号产生电路铃流接收及译码定时电路控制电路组成，如图所示。

图电话监控自动报警器电路图该警报器的语音播报功能是个难点，要实现这点，需要设计个高质量的语音合成系统。

传统的语音合成设计是件十分复杂的工程，先要对需要的各段语音建立数学模型，经过压缩变换为数字量，将其写入中作音源，并换算好地址。

然后设计装配包括单片机多机滤波器逻辑接口电路音频放大器等在内的电路板，不仅工作量大，设计制作周期长，而且成本高，体积大，音质不好，背景噪音大，音源更换也不方便。

特别是在煤矿井下应用，由于其电路复杂，功耗大，难以进行本安防爆处理。

系列语音芯片是美国信息存储器