隧道中常见的有毒有害气体主要有以下几类：

一氧化碳(CO)：无色无味的剧毒气体，由燃料不完全燃烧产生。人体吸入后，会与血液中的血红蛋白结合，阻碍氧气输送，导致头痛、眩晕，甚至昏迷、死亡。在隧道内，车辆尾气排放、机械燃油燃烧等都可能产生一氧化碳，尤其是交通流量大或通风不畅时，浓度极易超标。

硫化氢(H₂S)：具有臭鸡蛋气味的有毒气体，常存在于隧道挖掘过程中遇到的含硫地层，或污水、污泥等厌氧分解环境。低浓度硫化氢会刺激眼睛、呼吸道，高浓度则会抑制人体呼吸中枢，短时间内致人窒息死亡。

甲烷(CH₄)：俗称瓦斯，是一种易燃易爆气体。当隧道内甲烷浓度达到 5% - 16% 时，遇明火或火花就会引发爆炸，严重威胁隧道结构安全和人员生命。此外，甲烷还会导致人员缺氧窒息，危害极大。

氮氧化物(NOx)：主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)，由燃料高温燃烧产生。氮氧化物会刺激呼吸道，引发咳嗽、气短等症状，长期暴露还可能导致肺部疾病，同时也是形成酸雨和光化学烟雾的重要物质，对环境造成污染 。

隧道有毒有害气体监测系统融合了传感器技术、物联网技术、数据分析技术，其工作原理主要分为数据采集、传输、分析与预警三个环节：

1. 数据采集：传感器精准感知气体浓度

系统在隧道内关键位置，如隧道入口、出口、弯道、通风不良区域等，部署多种气体传感器。不同类型的传感器针对特定气体发挥作用：

电化学传感器：对一氧化碳、硫化氢等有毒气体具有高灵敏度和选择性，通过电化学反应，将气体浓度变化转化为电信号输出，能够精确测量低浓度的有毒气体。

催化燃烧式传感器：常用于检测甲烷等可燃气体，当可燃气体接触催化元件表面发生无焰燃烧，使元件温度升高，导致电阻变化，通过测量电阻变化即可得知气体浓度。

红外传感器：利用不同气体对特定波长红外光的吸收特性，可检测甲烷、二氧化碳等气体，具有稳定性好、抗干扰能力强的特点，适用于复杂环境下的气体监测 。

2. 数据传输：物联网实现实时信息交互

采集到的气体浓度数据通过物联网通信技术进行传输。常见的传输方式包括：

有线传输：采用光纤、电缆等介质，将传感器数据传输至监控中心。有线传输具有稳定性高、数据传输量大的优点，适合距离较近、对数据实时性要求高的场景。

无线传输：借助 4G/5G、LoRa、NB-IoT 等无线通信技术，实现数据的远程传输。无线传输无需铺设大量线缆，部署灵活，尤其适用于长隧道或布线困难的区域，确保监控中心能够实时获取隧道内气体数据 。

3. 数据分析与预警：智能决策保障安全

传输至监控中心的数据，由数据分析软件进行处理和分析。软件根据预设的气体浓度安全阈值，对实时数据进行判断：

当气体浓度接近或超过阈值时，系统立即触发声光报警，并通过短信、APP 推送等方式通知相关管理人员。同时，系统还会自动记录报警时间、位置和气体浓度等信息，便于后续追溯和分析。

此外，数据分析软件还能对历史数据进行统计和趋势分析，预测气体浓度变化趋势，为隧道通风系统调整、施工安排等提供科学依据，提前采取措施防范气体危害 。

隧道有毒有害气体监测系统通过精准的数据采集、高效的数据传输和智能的数据分析，实现对隧道内有害气体的全时段、全方位监测，有效预防安全事故的发生，为隧道建设和运营保驾护航。