[發明專利]煤礦瓦斯抽放管道光纖監測系統

在審

• 申請號: 201410821930.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104653221A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 倪立營;趙林;孔令輝;王紀強
• 申請（專利權）人: 山東東宏管業股份有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21F17/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

????本發明涉及管道監控設備領域，具體的涉及一種煤礦瓦斯抽放管道光纖監測系統。

背景技術

????煤礦井下供水、通風及瓦斯抽放管網被稱為井下的“生命線”，是煤礦安全生產重要的組成部分。我國煤礦井下供水、通風及瓦斯抽放管路多數為建礦期間敷設安裝，由于井下自然條件惡劣，管路長期受淋水侵蝕、巷道變形、礦井采動壓等影響，造成采煤工作面、掘進迎頭因管路斷裂或壓力不足影響生產的情況時有發生。浪費寶貴資源，影響礦井的正常生產，給企業造成了較大的經濟損失。

????對于井下管網的運行使用情況，目前我國煤礦采取人工巡查的方法進行檢查，效率低下，耗費大量的人力物力；不能實時監測管路的運行情況，出現突發事件難以及時發現；檢查人員容易發生漏查。

發明內容

????本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種煤礦瓦斯抽放管道光纖監測系統，以實現管道的全天候、實時監控。本系統具有本質安全、可靠性高、復用性強、傳輸距離遠等特點，通過覆蓋整個瓦斯抽放、供水管網的瓦斯濃度、溫度、壓力、流量監測點，掌握管網運行狀態變化情況，對管道泄漏等異常情況進行報警并判斷泄漏點位置，能最大限度地縮短因壓力不足對采掘工作面產生的影響，保證礦井的正常安全生產，為用戶帶來顯著的安全效益和經濟效益。

????為實現上述目標，本發明采用的技術方案是?：一種煤礦井下瓦斯抽放管道光纖監測系統，包括光纖溫度傳感器、光纖壓力傳感器、光纖激光瓦斯傳感器、光纖流量傳感器、單模光纖、耦合器、多芯光纜、光纖光柵解調儀、光纖瓦斯解調儀、計算機，其中光纖流量傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器通過單模光纖連接耦合器，耦合器通過多芯光纜連接光纖光柵解調儀；瓦斯傳感器通過多芯光纜直接連接瓦斯解調儀；光纖光柵解調儀、瓦斯解調儀通過RS485接口連接計算機。

???所述光纖流量傳感器、瓦斯傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器應在管道流量方向上依次安裝，且安裝管道總長度不超過1.5m，瓦斯傳感器進氣口前采用氣體過濾裝置。

???所述壓力傳感器、溫度傳感器分別通過管道引壓孔垂直固定于管道正上方。

???所述溫度傳感器、壓力傳感器以及瓦斯傳感器接頭均采用外螺紋式。

???所述溫度傳感器探頭要插入瓦斯管道內部，插入深度大于管內直徑的1/3，小于管內直徑1/2。

???該系統同樣適用于煤礦井下供水、供風及其它液體或氣體管道。

本發明的有益效果是：將光纖光柵傳感技術引入煤礦井下管道監測領域，開發了適合于易燃、易爆等環境下的軟硬件測試系統，滿足了對煤礦井下瓦斯抽放管道重要部位全天候、無間斷的監測要求。

????配合在線監測軟件實時在線監測關鍵部位是否超過警戒值而發出警告信息，確保采集數據的實時性和可靠性，為在煤礦瓦斯抽采提供長期、大量、全面、可靠的基礎數據。

????通過管道壓力梯度變化及流量平衡算法實現管道泄漏監測及定位，對保證整個管道系統的正常運行及井下人員安全具有重要意義。

附圖說明

圖1是本發明結構原理示意圖；

圖2是傳感器安裝示意圖。

圖中，1.管道，2.光纖流量傳感器，3.光纖壓力傳感器，4.光纖溫度傳感器，5.光纖瓦斯傳感器，6.單模光纖，7.耦合器，8.多芯光纜，9.通信協議，10.瓦斯解調儀，11.光纖光柵解調儀，12.計算機，13.數據庫。

具體實施方式

????以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。