《安全监测监控技术》课程教学大纲

《安全监测监控技术》课程教学大纲

开 课 学 院： 适 用 专 业： 编 写 人 员：

石化化工学院 安全生产监测监控专业 侯国安

教研室主任审核： 院 长 签 字：

2018年9月

《安全监测监控技术》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程基本情况表

课程名称 课程编码 学分学时 适用专业 先修课程 后续课程 G01081 4学分；64学时 安全监测监控技术 课程类别 开课学期 安全生产监测监控专业 《电工基础》、化工仪表及自动化、化工设备与维护 顶岗实习 核心 必修 □选修 第4学期 二、课程说明

本课程是高职高专安全生产监测监控专业的专业核心课程，在专业教学计划中具有重要地位，

在培养应用型人才过程中具有掌握专业理论知识和实践知识的作用，其任务是使学生获得必要的安全监测监控系统的工作原理、功能和用途，传感器基本理论及主要技术特征，测控分站结构、功能以及实现功能的方法和原理，测控信号在系统中传输时的数据采集技术、通信技术以及匹配的计算机网络技术，监测信息处理基本方法以及作为安全信息用于管理方面的基本功能的相关知识。本课程在教学内容方面着重安全监测监控系统相关知识的讲解；在培养实践能力方面着重培养学生学会如何全面考虑、分析和解决安全生产监测监控工程实际问题，建立起完整的安全生产监测监控思想。

三、课程学习目标

1.了解和理解安全监测监控系统以及传感器基本理论，具有采用正确方法和措施调校各种传感器，合理选择和优化监测监控系统能力；培养细心踏实、思维敏锐的精神。

2.掌握瓦斯、矿井环境状态参数检测、矿井生产系统工况参数检测，具备依据矿井检测监控系统的需要，合理选择监控设备，正确安装监测监控设备的能力；培养培养独立思考、爱岗敬业的精神。

3.掌握气体成分检测，粉尘检测，机械振动检测，噪声检测，红外气体浓度监测技术，以声发射理论为基础的安全检测技术及其应用，具备依据化工检测监控系统的需要，合理选择监控设备，正确安装监测监控设备的能力；培养独立思考、爱岗敬业的精神。

4.掌握数据采集技术，数据通信技术，安全监测计算机网络基础，安全监测监控管理系统，矿井安全监测监控工业技术，具有依据化工或者矿井生产条件和采掘工作条件制定监测监控技术措施的能力；培养创新、敬业的精神。

5.通过对安全监测监控系统的全面学习，具备化工与煤矿安全参数的测定、施工、维护、设计、管理的能力；培养具有良好的职业道德和职业素质，团结协作、勇于创新、创业、创造的精神。

课程教学内容与学习目标矩阵

序号 1 2 3 4 5 6 （一）绪论 （二）传感器基本理论 （三）瓦斯检测 （四）矿井环境状态参数检测 （五）矿井生产系统工况参数检测 （六）气体成分检测 课程内容 目标1 ● ● 目标2 ● ● ● 目标3 ● 目标4 目标5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 （七）粉尘检测 （八）机械振动检测 （九）噪声检测 （十）红外气体浓度监测技术 （十一）以声发射理论为基础的安全检测技术及其应用 （十二）数据采集技术 （十三）数据通信技术 （十四）安全监测计算机网络基础 （十五）安全监测监控管理系统 （十六）矿井安全监测监控工业技术 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 四、课程教学内容及教学要求

（一）绪论 1．教学内容

安全监测监控系统组成及其作用；安全监测监控系统技术发展历程；安全监测监控系统发展应用现状；我国矿井安全监测监控系统的发展方向。

2．重点、难点

安全监测监控系统组成及其作用。 3．教学要求

了解安全监测监控系统技术发展历程，安全监测监控系统发展应用现状，我国矿井安全监测监控系统的发展方向；掌握安全监测监控系统组成及其作用。

（二）传感器基本理论 1．教学内容

传感器的定义、组成及分类；传感器的作用及其发展；传感器技术的特性；传感器的标定。 2．重点、难点

重点：传感器技术的特性；传感器的标定。 难点：传感器的标定。 3．教学要求

了解传感器的定义、组成及分类，传感器的作用及其发展；掌握传感器技术的特性，传感器的标定。

（三）瓦斯检测 1．教学内容

矿井空气成分检测方法概述；热导型气体检测；载体热催化原理气体检测；光干涉式瓦斯检定仪。

2．重点、难点

热导型气体检测；载体热催化原理气体检测；光干涉式瓦斯检定仪。 3．教学要求

了解矿井空气成分检测方法概述；掌握热导型气体检测，载体热催化原理气体检测，光干涉式瓦斯检定仪。

（四）矿井环境状态参数检测 1．教学内容

温度检测技术；风速测量；压力测量；湿度检测仪器；一氧化碳和硫化氢气体检测；氧气检测；气相色谱仪。

2．重点、难点

重点：温度检测技术；风速测量；压力测量；湿度检测仪器；一氧化碳和硫化氢气体检测；氧气检测；气相色谱仪。

难点：一氧化碳和硫化氢气体检测；氧气检测；气相色谱仪。 3．教学要求

通过多媒体、第二课堂，掌握温度检测技术，风速测量，压力测量，湿度检测仪器，一氧化碳和硫化氢气体检测，氧气检测，气相色谱仪。

（五）矿井生产系统工况参数检测 1．教学内容

风门开停状态监测；机电设备开停状态检测；煤仓贮煤位置检测；煤炭运量检测；采煤机组位置传感器；矿尘检测技术；煤矿井下人员定位系统。

2．重点、难点

重点：风门开停状态监测；机电设备开停状态检测；煤仓贮煤位置检测；煤炭运量检测；采煤机组位置传感器；矿尘检测技术；煤矿井下人员定位系统。

难点：采煤机组位置传感器；矿尘检测技术；煤矿井下人员定位系统。 3．教学要求

通过多媒体、第二课堂以及工厂中的实例，掌握风门开停状态监测，机电设备开停状态检测，煤仓贮煤位置检测，煤炭运量检测，采煤机组位置传感器，矿尘检测技术，煤矿井下人员定位系统。

（六）气体成分检测 1．教学内容

气体传感器的基本内容；半导体气体传感器；红外吸收式气敏传感器；接触燃烧式气敏传感器；热导率变化式气体传感器。

2．重点、难点

气体传感器的基本内容；半导体气体传感器；红外吸收式气敏传感器；接触燃烧式气敏传感器；热导率变化式气体传感器。

3．教学要求

通过多媒体、第二课堂，理解气体传感器的基本内容，半导体气体传感器；掌握红外吸收式气敏传感器，接触燃烧式气敏传感器，热导率变化式气体传感器。

（七）粉尘检测 1．教学内容

粉尘的分类及危害；滤膜重量测定法；压电晶体差额法；射线吸收法；光散射法；显微镜法；自然沉降法；粉尘的可燃性及爆炸性测定。

2．重点、难点

重点：滤膜重量测定法；压电晶体差额法；射线吸收法；光散射法；显微镜法；自然沉降法；粉尘的可燃性及爆炸性测定。

难点：压电晶体差额法；射线吸收法；光散射法；粉尘的可燃性及爆炸性测定。 3．教学要求

通过多媒体、第二课堂，理解粉尘的分类及危害；掌握滤膜重量测定法，压电晶体差额法，射线吸收法，光散射法，显微镜法，自然沉降法，粉尘的可燃性及爆炸性测定。

（八）机械振动检测 1．教学内容

振动的类型及其表征参数；测振传感器；常用的测振放大器；振动的激励与激振器；振动允许标准。

2．重点、难点

重点：测振传感器。

难点：测振传感器；振动的激励与激振器。 3．教学要求

了解振动的类型及其表征参数，振动允许标准；掌握测振传感器，常用的测振放大器，振动的激励与激振器。

（九）噪声检测 1．教学内容

噪声测量的主要参数；噪声的分析方法与评价；噪声测量仪器；噪声测量及其应用。

2．重点、难点

重点：噪声的分析方法与评价；噪声测量仪器。 难点：噪声的分析方法与评价。 3．教学要求

理解噪声测量的主要参数；掌握噪声的分析方法与评价，噪声测量仪器，噪声测量及其应用。 （十）红外气体浓度监测技术 1．教学内容

概述；红外气体浓度监测的基本原理；非色散红外吸收气体浓度监测技术；红外大面积气体泄漏监测技术。

2．重点、难点

红外气体浓度监测的基本原理；非色散红外吸收气体浓度监测技术；红外大面积气体泄漏监测技术。

3．教学要求

了解概述；掌握红外气体浓度监测的基本原理，非色散红外吸收气体浓度监测技术，红外大面积气体泄漏监测技术。

（十一）以声发射理论为基础的安全检测技术及其应用 1．教学内容

概述；声发射安全检测的基本原理；声发射安全检测的基本仪器；声发射安全检测技术的工程应用。

2．重点、难点

重点：声发射安全检测的基本原理；声发射安全检测技术的工程应用。 难点：声发射安全检测技术的工程应用。 3．教学要求

了解概述；理解声发射安全检测的基本原理，声发射安全检测的基本仪器；掌握声发射安全检测技术的工程应用。

（十二）数据采集技术 1．教学内容

数据采集系统的基本构成；数据采集基本电路；信号变换电路；数据采集方法。 2．重点、难点

重点：数据采集系统的基本构成；数据采集方法。 难点：数据采集基本电路；信号变换电路。 3．教学要求

理解数据采集系统的基本构成，数据采集基本电路，信号变换电路；掌握数据采集方法。 （十三）数据通信技术 1．教学内容

数据通信基础；数据信号的基带传输；数据信号的频带传输；信道的多路复用。 2．重点、难点

数据信号的基带传输；数据信号的频带传输；信道的多路复用。 3．教学要求

理解数据通信基础；掌握数据信号的基带传输，数据信号的频带传输，信道的多路复用。 （十四）安全监测计算机网络基础 1．教学内容

计算机网络及其体系结构；网络协议；信道访问控制方式；局域网。 2．重点、难点

重点：计算机网络及其体系结构；局域网。 难点：信道访问控制方式。 3．教学要求

理解网络协议，信道访问控制方式；掌握计算机网络及其体系结构，局域网。 （十五）安全监测监控管理系统 1．教学内容

监测数据统计基本理论；监测数据的估计与统计处理；辅助安全信息管理；监控信息远程管理；监测监控系统可靠性分析。

2．重点、难点

重点：监测数据统计基本理论；监测数据的估计与统计处理；辅助安全信息管理；监控信息远程管理；监测监控系统可靠性分析。

难点：监测数据的估计与统计处理；监测监控系统可靠性分析。 3．教学要求

理解监测监控系统可靠性分析；掌握监测数据统计基本理论，监测数据的估计与统计处理，辅助安全信息管理，监控信息远程管理。

（十六）矿井安全监测监控工业技术 1．教学内容

安全监测监控系统性能测试；监测监控系统设计原则及步骤；监测监控系统的选型及施工设计。

2．重点、难点

重点：监测监控系统设计原则及步骤；监测监控系统的选型及施工设计。 难点：安全监测监控系统性能测试。 3．教学要求

理解安全监测监控系统性能测试；掌握监测监控系统设计原则及步骤，监测监控系统的选型及施工设计。

课程教学内容学时分配表 课程教学内容 主要内容 1．安全监测监控系统组成及其作用 （一）绪论 2．安全监测监控系统技术发展历程 3．安全监测监控系统发展应用现状 4．我国矿井安全监测监控系统的发展方向 1．传感器的定义、组成及分类 2．传感器的作用及其发展 （二）传感器基本理论 3．传感器技术的特性 4．传感器的标定 5．矿用传感器的功能测试与应用 1．矿井空气成分检测方法概述 2．热导型气体检测 （三）瓦斯检测 3．载体热催化原理气体检测 4．光干涉式瓦斯检定仪 5．光学瓦斯检定器的校正 1．温度检测技术 2．风速测量 3．压力测量 （四）矿井环境状态参数检测 4．湿度检测仪器 5．一氧化碳和硫化氢气体检测 6．氧气检测 7．气相色谱仪 （五）矿井生产系1．风门开停状态监测 学时 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 1 1 1 1 2 0.5 0.5 1 1 1 1 1 1 实践 实践 备注 课程教学内容 统工况参数检测 主要内容 2．机电设备开停状态检测 3．煤仓贮煤位置检测 4．炭运量检测 5．采煤机组位置传感器 6．矿尘检测技术 7．煤矿井下人员定位系统 1．气体传感器的基本内容 2．半导体气体传感器 学时 1 1 1 1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 备注 （六）气体成分检测 3．红外吸收式气敏传感器 4．接触燃烧式气敏传感器、热导率变化式气体传感器 5．空气中有机物含量的测定 1．粉尘的分类及危害 2．滤膜重量测定法 3．压电晶体差额法 实践 实践 （七）粉尘检测 4．射线吸收法 5．光散射法 6．显微镜法 7．自然沉降法 8．粉尘的可燃性及爆炸性测定 1．振动的类型及其表征参数 （八）机械振动检测 2．测振传感器 3．常用的测振放大器 4．振动的激励与激振器、振动允许标准 1．噪声测量的主要参数 2．噪声的分析方法与评价 （九）噪声检测 3．噪声测量仪器 4．噪声测量及其应用 5．城市交通噪声测量实验 1．概述 （十）红外气体浓度监测技术 2．红外气体浓度监测的基本原理 3．非色散红外吸收气体浓度监测技术 4．红外大面积气体泄漏监测技术 （十一）以声发射理论为基础的安全检测技术及其应用 （十二）数据采集1．概述 2．声发射安全检测的基本原理 3．声发射安全检测的基本仪器 4．声发射安全检测技术的工程应用 1．数据采集系统的基本构成 课程教学内容 技术 主要内容 2．数据采集基本电路 3．信号变换电路 4．数据采集方法 1．数据通信基础 学时 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.5 0.5 1 1 1 2 1 1 2 备注 （十三）数据通信技术 2．数据信号的基带传输 3．数据信号的频带传输 4．信道的多路复用 1．计算机网络及其体系结构 （十四）安全监测计算机网络基础 2．网络协议 3．信道访问控制方式 4．局域网 1．监测数据统计基本理论 2．监测数据的估计与统计处理 （十五）安全监测监控管理系统 3．辅助安全信息管理 4．监控信息远程管理 5．监测监控系统可靠性分析 6．矿井安全监控系统的组装与测试 实践 （十六）矿井安全监测监控工业技术 合计学时 1．安全监测监控系统性能测试 2．监测监控系统设计原则及步骤 3．监测监控系统的选型及施工设计 64学时，其中理论54学时，实践10学时 备注：实践教学内容详见附件。 五、课程考核方式

本课程为考试课，考核方式实施“N+1+1”的过程考核制度，其中“N”是教学过程的考核次数，占总成绩的40%，分别是：作业10%、测试10%、实验10%；第二课堂10%；第一个“1”是期末考试，占总成绩的50%；第二个“1”是课堂笔记，占总成绩的10%。见下表：

总评构成 评价方式 作业 N 测试 实验 第二课堂 1 1 期末考试 课堂笔记 10% 10% 10% 10% 50% 10% 六、课程教学资料

（一）建议教材

魏引尚、李树刚编.安全监测监控技术.中国矿业大学出版社,2014 （二）参考教材

[1]高洪亮编.安全检测监控技术.中国劳动社会保障出版社,2009 [2]陈海群编.安全监测与监控技术.中国石化出版社,2013

附件： 实践教学内容

（一）矿用传感器的功能测试与应用 1．实验内容

认知传感器工作原理；CO传感器结构及安装；甲烷传感器结构及安装。

2．实验目的及要求

了解传感器结构；理解传感器工作原理；掌握传感器安装，传感器的典型故障处理。 3．主要仪器设备

CO传感器一台；甲烷传感器一台。 （二）光学瓦斯检定器的校正 1．实验内容

认知光学瓦斯检定器校正原理及校正方法。 2．实验目的及要求

掌握光学瓦斯检定器校正原理及校正方法。 3．主要仪器设备

GWJ-2光学瓦斯计校准仪一台； （三）空气中有机物含量的测定 1．实验内容

认知气相色谱仪的基本结构；气相色谱仪的一般使用方法；用气相色谱仪测定空气中有机物的基本流程。

2．实验目的及要求

了解气相色谱仪的基本结构；理解气相色谱仪的一般使用方法；掌握使用气相色谱仪测定空气中有机物的基本流程。

3．主要仪器设备

岛津GC2010气相色谱仪，配有FID检测器；氮气钢瓶；空气钢瓶；氢气钢瓶；微量进样器：50 μl；色谱纯挥发性有机物。

（四）城市交通噪声测量实验 1．实验内容

认知城市交通噪声检测方法和原理；声级计的使用。 2．实验目的及要求

了解城市交通噪声检测方法和原理；掌握声级计的使用，车流量变化引起交通噪声变化情况及道路的交通噪声分布。

3．主要仪器设备

HS6288B型声级计或其他普通声级计一台。 （五） 矿井安全监控系统的组装与测试 1．实验内容

认知矿井安全监控系统的组成、组装与测试方法。 2．实验目的及要求

掌握矿井安全监控系统的组成、组装与测试方法。 3．主要仪器设备

矿井安全监控系统；标准瓦斯气体。

实践教学内容学时分配表 序号 1 项目名称 矿用传感器的功能测试与应用 学时 2 评价要点 1．传感器工作原理； 2．CO传感器结构及安装； 3．甲烷传感器结构及安装。 类型 一般性 备注 必做 序号 2 项目名称 光学瓦斯检定器的校正 空气中有机物含量的测定 城市交通噪声测量实验 矿井安全监控系统的组装与测试 学时 2 评价要点 1．光学瓦斯检定器校正原理； 2．光学瓦斯检定器校正方法。 1．气相色谱仪的基本结构； 2．气相色谱仪的一般使用方法； 3．气相色谱仪测定空气中有机物 的基本流程。 1．城市交通噪声检测方法和原理； 2．声级计的使用。 1．矿井安全监控系统的组成； 2．矿井安全监控系统的组装与测 试方法。 10学时 类型 一般性 备注 必做 3 2 一般性 必做 4 5 合计 2 2 一般性 综合性 必做 必做

执 笔：侯国安 审 核：王 斌