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一、系统概述
2014年9月19日，国家安全监管总局、交通运输部、国务院国资委、国家铁路局以安监总管二〔2014〕104号印发《隧道施工安全九条规定》。该《规定》共9条。第五条规定指出：必须对有毒有害气体进行监测监控，加强通风管理，严禁浓度超标施工作业。
隧道有毒有害气体监测系统则是为隧道施工安全护航的系统。该系统可针对有害气体进行监测，同时施工单位可针对监测信息指导隧道施工，并可对有害气体进行综合治理。
二、监测依据
1、《公路隧道施工技术规范》（JTJ042—94）
2、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）
3、《公路隧道设计规范》 (JTG D70-2004)
4、《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）
5、《作业场所空气中粉尘浓度测定方法》GB5748 - 85
6、《公路水运工程安全生产监督管理办法》(交通部2007年第1号)
7、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号
8、《建设工程安全生产管理条例》国务院令 （第393号）
9、《煤矿安全规程》
10、《防治煤与瓦斯突出细则》
11、《项目工程施工组织设计》
12、项目施工设计图纸及实际情况
三、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。
四、隧道中常见的有毒、有害气体
隧道中有害气体主要有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氮气和数量不等的重烃以及微量的稀有气体等。
根据化学性质我们将这些有毒有害气体分为可燃气体与有毒气体两大类。
隧道中的可燃性气体主要成分为甲烷（CH4，瓦斯）和一些挥发性有机化合物（VOC），主要危害是气体燃烧引起爆炸，从而对财产与人的生命造成危害。但可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件。一定量的可燃气体、足够的氧气与点燃的火源。以上三个条件缺一不可。通常将可燃气体发生爆炸的气体浓度称为最低爆炸极限，一般用LEL表示。不同的可燃气体具有不同的LEL。所以对于可燃气体的检测一般检测它的LEL。
隧道中的有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为刺激性气体、窒息性气体和急性中毒的有机气体（VOC）三大类。
第一类：刺激性气体包括【氯气、光气、双光气、二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氨气、臭氧】等气体。刺激性气体对机体作用的特点是对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用，其中一些同时具有强烈的腐蚀作用。
第二类：窒息性气体包括【一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、二氧化碳、氮气、甲烷、乙烷、乙烯、硝基苯的蒸气、氰化氢】等气体。这些化合物进入机体后导致的组织细胞缺氧。值得一提的是甲烷（CH4）也可属于窒息性气体，它本身对机体无明显的毒害，其造成的组织细胞缺氧，实际是由于吸入气中氧浓度降低所致的缺氧性窒息。急性中毒的有机溶剂有正己烷、二氯甲烷等。
第三类：急性中毒的有机气体（VOC）三大类，上述有机挥发性化合物同以上无机有毒气体一样，也会对人体的呼吸系统与神经系统造成危害，有的致癌，比如苯。由于有机化合物大多为可燃的物质，所以对于有机化合物的检测以前大多检测他的爆炸性，但有机化合物的最低爆炸极限远远大于它的MAC（空间最大允许浓度）的值。也就是说，对有机化合物的毒性进行检测是必要的，也是必须的。如正己烷、二氯甲烷等。但通常情况下在未达到该气体爆炸下限（LEL）浓度时的值。它的毒性就已经对人体产生了危害，所以对有机化合物（VOC）的检测，我们要先测毒，后测爆。在生产过程中对财产与人的健康、生命造成危害的因素大体上可以分为物理、化学与生物三方面。其中化学因素的影响危害性最大。而有毒有害气体又是化学因素中最普遍、最常见的部分。
| 可有毒、有害气体 | TWA | STEL | IDLH | MAC |
| （8小时统计权重平均值） | （15分钟短期暴露水平） | （立即致死量）ppm | （空间最大允许浓度）mg/m3 | |
| 氨气NH3 | 25 | 35 | 500 | 30 |
| 一氧化碳CO | 25 | / | 1500 | 30 |
| 氯气Cl2 | 0.5 | 1 | 30 | 1 |
| 氰化氢HCH | 10 | 4.7 | 50 | 0.3 |
| 硫化氢H2S | 10 | 15 | 300 | 10 |
| 一氧化氮NO | 25 | / | 100 | / |
| 二氧化硫SO2 | 2 | 5 | 100 | 15 |
| VOC* | 50 | 100 | / | / |
五、隧道中的有毒、有害气体、粉尘极限浓度参数
隧道中的常见有毒、有害气体极限浓度参数如下表所示：
| 有 害 气 体 名 称 | 极 限 浓 度 |
| 瓦斯（CH4） | 1% |
| 一氧化碳（CO） | 0.00% |
| 二氧化碳（CO2） | 1.50% |
| 硫化氢(H2S) | 0.00% |
| 二氧化硫(SO2) | 0.00% |
| 氨(NH3) | 0.00% |
| 二氧化氮(NO2) | 0.00% |
| 氮氧化合物(NOn) | 换算NO2的浓度不得超过5mg/m3 |
| 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 |
六、隧道有毒有害气体及粉尘监测系统
隧道有毒有害气体及粉尘监测系统由监测设备（有毒有害气体检测仪、粉尘检测仪）、传输设备（4G传输模块、WIFI传输模块）、管理主机、监测平台、APP组成。
有毒有害气体监测设备
设备可24小时监测有毒有害气体数值，可支持现场声光报警、数据上传。
粉尘检测仪设备
粉尘检测仪利用光折射原理对粉尘进行检测，由微处理器对检测数据进行运算直接显示粉尘质量浓度并转换成数据信号输出，供隧道测控系统使用，具有测量快速准确、检测灵敏度高、性能稳定、维护简单等特点。能准确、及时地反映粉尘作业场所中粉尘的污染状况。
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