一、方案概述

        随着隧道开挖的深入，一些隧道会出现有毒有害气体和粉尘，如甲烷、一氧化碳、硫化氢、PM10等气体和颗粒物。为加强隧道施工人员的安全管理，防止在隧道施工过程中气体和粉尘超限带来危险,确保人员、机具和工程安全，做好监测预防工作，部署隧道气体监测系统是非常有必要的。本系统以《隧道安全规程》、《公路隧道施工规范》以及《作业场所空气中粉尘浓度测定方法》为主要依据，并根据上述“规程、规范”要求进行有毒有害气体监测、预防和控制。根据有害气体的含量高低、浓度大小,采取相应的技术措施，根据隧道有毒有害气体的实际情况, 将甲烷（瓦斯）(CH4) 、一氧化碳(CO) 、二氧化碳(CO2)、氧气（O2）、粉尘（PM2.5+PM10） 作为主要监测对象，把一些含量低、浓度小的有害气体作为辅助监控对象。
        设备选用国际知名品牌的高精度本安型气体传感器，24小时连续在线监测掌子面附近气体数据，采用2.5寸高清彩屏实时显示和超标声光报警器，监测数据同时可在管理电脑和洞口LED大屏上实时显示，同时联动隧道口网络声光报警器同步报警。防范因隧道有害气体浓度过高，导致安全隐患。

二、监测目的

    1、防止在隧道施工过程中,有害气体超限带来危险,确保人身、机械和工程安全。
    2、根据有害气体的含量高低、浓度多少,采取相应的技术措施。
    3、检验技术措施效果,正确指导隧道施工。
    4、为瓦斯隧道施工积累经验。

三、监测内容

        瓦斯是隧道施工中，从煤层、岩层或围岩中逸出的各种有害气体（其中主要成份是俗称沼气的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氮、重烃及其化合物，包括乙烷、丙烷、丁烷等气体）的总称。是大量植物沉积埋藏在地下深处，在缺氧情况下经地层高温高压的作用下在进入煤的变质碳化过程中产生的气体。
        瓦斯通常在碳质岩内或者附近发现，尤其在煤层、页岩和含油层以及其他产生瓦斯的岩石上的多孔地层，另外在泥炭、有机粉砂和有机体在潮湿环境下腐烂的地方也会有瓦斯存在。瓦斯可以沿断层、节理或者多孔岩石横向通过相当一段距离。如果被覆盖的不渗水地层限制，瓦斯会在湖和水下累积。
        瓦斯通常以气压袋形式存在，当气压袋被刺破(如钻眼）后，由于稳定的渗入、严重散发或者突然涌入，在开挖区域将有瓦斯出现：伴随一定煤层中的地质扰动，瓦斯也会以强烈爆发的形式（通常含有大量煤尘）产生。溶在地下水中的瓦斯气体进入隧道后，气体会从水中释放出来，进入隧道空气中。
        根据隧道有害气体的实际情况，瓦斯(CH4) 、一氧化碳(CO) 、二氧化碳(CO2) 作为主要监测对象,而把一些含量低、浓度小的有害气体作为辅助监控对象。

四、隧道中有毒有害气体极限浓度标准参考

序号	有 害 气 体 名 称	极 限 浓 度
1	瓦斯（CH4）	1％
2	一氧化碳（CO）	0.0024％
3	二氧化碳（CO2）	1.5％
4	硫化氢(H2S)	0.00066％
5	二氧化硫(SO2)	0.0005％
6	氨(NH3)	0.0004％
7	二氧化氮(NO2)	0.0025％
8	氮氧化合物(NOn)	换算NO2的浓度不得超过5mg/m3
9	粉尘	每立方米空气中，含有10％以上游离二氧化硅的粉尘必须在2mg以下

五、常用传感器参数表

气体传感器名称	型号	产品参数
一氧化碳传感器	JI-CO	检测气体:一氧化碳，检测范围：0-1000ppm分 辨 率：1ppm，检测精度：≤±3%（F.S）
二氧化碳传感器	JI-CO2	检测气体:二氧化碳，检测范围：0-5000ppm分 辨 率：1ppm，检测精度：≤±3%（F.S）
甲烷传感器	JI-CH4	检测气体:甲烷，检测范围：0-100%LEL 分 辨 率：1LEL，检测精度：≤±3%（F.S）
硫化氢传感器	JI-H2S	检测气体:硫化氢，检测范围：0-100ppm 分 辨 率：0.01ppm，检测精度：≤±3%（F.S）
氧气传感器	JI-O2	检测气体:氧气，检测范围：0-30%VOL 分 辨 率：0.01%VOL，检测精度：≤±3%（F.S）
二氧化硫传感器	JI-SO2	检测气体:二氧化硫，检测范围：0-100ppm 分 辨 率：0.01ppm，检测精度：≤±3%（F.S）

六、隧道应用示意图

七、洞口联动声光报警

洞口联动    声光报警

检测到洞内气体浓度超标，发出语音报警，并联动洞口声光报警器发出警报

八、气体监测数据与LED屏联动显示

九、设备安装规范与实例

        一般情况下气体检测设备安装固定在防水台车拱架上端，高度不低于3米。需将设备下方检测口位置裸露出来，严禁直接放置于横梁上，设备安装固定牢靠。网络线连接到防水台车交换机内，设备内置12V电源适配器，外接AC-220V供电，线路必须穿管固定牢靠。定期清理进气口滤网。
        网络联动报警器建议安装在隧道洞口或值班室，当隧道内气体浓度超标时能及时通知预警。网络线连接到就近的交换机内，设备配置12V电源适配器，外接AC-220V供电，电源放置于防水箱内，线路必须穿管固定牢靠。

十、软件管理与查看

    查看所有气体的信息，包含设备名称、对应区域、安装位置、气体名称、当前检测数值、报警状态、设备状态、报警次数、气体数据曲线、当天最高数值;
    查看感知监测设备报警数据，报警设备、气体名称、所在区域，报警数值时间、处理状态和同步状态;
    查看原始记录数据，设备位置、气体名称、所在区域，报警状态、记录时间和数值、同步状态。

十一、资质证书

十二、部分案例