[發明專利]礦井瓦斯濃度監控裝置

在審

• 申請號: 201410676234.8
• 申請日: 2014-11-22
• 公開（公告）號: CN105676718A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 鐘建偉
• 申請（專利權）人: 湖北翔奧電力科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種礦井瓦斯濃度監控裝置。

背景技術

目前，礦井瓦斯濃度監控系統在中國內已有生產和應用，但還沒有一種真正適合于中小型煤礦使用的產品，迄今為止的產品大多都是面對大型礦井設計的，而且自身存在一些有待解決的問題，如：造價高，系統的配置過于龐大，運行費用高；傳感器測量穩定性差，調校頻繁，壽命短；必須依賴專業的維護隊伍，對人員技術、素質有較高的要求等。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供了一種礦井瓦斯濃度監控裝置，該裝置體積小，運行過程簡單，可以自動控制通風機轉動，對維護人員的技術要求低，最重要的是該裝置造價低，不僅適用于大型礦井，而且對于中小型礦井同樣適用，這些優勢將使其成為一種礦井瓦斯濃度監控裝置。

本發明的技術方案是：一種礦井瓦斯濃度監控裝置，其特征在于該裝置由MJC4/3.0L氣敏傳感器信號放大轉換模塊、單片機AT89C52報警、控制通風機模塊和電源模塊構成，通過MJC4/3.0L氣敏傳感器實時采集瓦斯濃度，并通過OP07信號放大器和ADS1115數模轉換器將實時采集的瓦斯濃度傳遞給AT89C52單片機，單片機通過判斷是否超過瓦斯濃度正常值，執行操作，如果超過瓦斯濃度正常值，單片機AT89C51輸出電平信號，使蜂鳴器發出刺耳的警報聲，紅色LED燈發光，同時繼電器接通，通風機開始工作，往通道處送入新鮮的空氣，降低瓦斯濃度，當瓦斯濃度降低到正常標準時，蜂鳴器不再鳴響，LED燈熄滅，繼電器斷開，通風機停止工作，即實現礦井瓦斯濃度監控功能。

本發明公開了一種礦井瓦斯濃度監控裝置，其特征在于MJC4/3.0L氣敏傳感器由檢測元件和補償元件配對組成電橋，遇可燃性氣體時檢測元件電阻升高，橋路輸出電壓變化，將MJC4/3.0L氣敏傳感器電壓輸出端與OP07信號放大器輸入端相連，通過反饋電阻，將輸入的電壓信號放大80倍，再將OP07輸出端與ADS1115數模轉換芯片相連，通過ADS1115數模轉換芯片轉換為數字信號輸出到單片機AT89C52，經過單片機AT89C52程序判斷瓦斯濃度電壓是否超過設定的正常瓦斯濃度電壓值，若未超過，蜂鳴器不發聲，紅色LED燈不發光，實現了礦井瓦斯濃度監測功能。

本發明公開了一種礦井瓦斯濃度監控裝置，其特征在于若礦井瓦斯濃度超過正常值，單片機AT89C52執行處理程序，控制蜂鳴器發出尖銳的報警聲，紅色LED燈導通，發出紅色警示亮光，同時單片機AT89C52輸出控制信號，使繼電器導通，將通風機與三相交流電源相連接，開始轉動，把新鮮的空氣送到相應的位置，降低礦井瓦斯濃度到正常值。當MJC4/3.0L氣敏傳感器輸出的電壓值經放大和數模轉換后小于單片機AT89C52程序中設定的礦井瓦斯濃度正常電壓值時，單片機AT89C52輸出相應的信號斷開繼電器，關閉蜂鳴器，斷開紅色LED電流，實現礦井瓦斯濃度控制功能。

本發明一種新型瓦斯濃度監控裝置，其特征在于MJC4氣敏傳感器信號放大轉換模塊由MJC4氣敏傳感器、信號放大電路、模擬數字轉換電路組成，其中MJC4氣敏傳感器線性響應速度快，在空氣中每年漂移?。恍盘柗糯箅娐肥д{電壓低，而且采用雙電源供電，可變帶寬大，不易達到飽和而影響信號放大；模擬數字轉換電路功耗低。MJC4氣敏傳感器通過采集礦井瓦斯濃度使橋路輸出電壓變化，經OP07放大電路將電壓放大到-4V～+4V范圍，然后由ADS1115模數轉換電路將電壓的變化轉換為數字量送入單片機。

本發明一種新型瓦斯濃度監控裝置，其特征在于單片機AT89C52報警、控制通風機模塊由AT89C52單片機、報警電路和通風機控制電路組成，其中AT89C52單片機采用低電壓供電，高性能，低功耗，片上資源充足；AT89C52單片機報警電路由蜂鳴器和LED燈共同構成；AT89C52單片機控制通風機由固態繼電器SSR和三相交流電動機構成。當AT89C52單片機接收到ADS1115轉換的數字信號后，判斷是否超過礦井瓦斯濃度正常值，如果超過正常值，則AT89C52單片機輸出電平信號控制蜂鳴器發聲，LED燈點亮，繼電器接通電動機工作，致使工作人員可以及時得到礦井瓦斯濃度的信息，同時也可以降低礦井瓦斯濃度到正常標準。

本發明一種新型瓦斯濃度監控裝置，其特征在于有自備電源，可輸出+3.3V、+5V、+12V、-12V直流電壓，可供MJC4氣敏傳感器、OP07信號放大器、ADS1115模數轉換器、AT89C52單片機、報警電路、繼電器的電源使用。