[實用新型]一種礦井瓦斯濃度實時監測系統

有效

• 申請號: 201520230655.8
• 申請日: 2015-04-15
• 公開（公告）號: CN204552829U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 王媛彬
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

技術領域

本實用新型涉及一種監測系統，尤其是涉及一種礦井瓦斯濃度實時監測系統。

背景技術

瓦斯是在成煤過程中形成并大量儲存于煤層之中的氣體，它是煤礦井下危害最大的氣體。由于瓦斯氣體(主要成分是甲烷)本身的危險性和對人民生產生活造成的巨大危害，因此對瓦斯濃度的檢測和報警是一項必要的工作，將檢測到的瓦斯濃度濃度與標準值進行比較，當高過一定濃度值時進行相應的聲光報警，提醒正在作業的人員進行相應的處理，組織人員撤離或對礦井通風排氣，避免不安全事故發生，對現在采礦業的安全起著非常重要的作用。現如今，為了預防瓦斯爆炸事故，各煤礦企業均采取了種種措施，如煤礦安全監控系統，其原理是在井下各個工作面設置瓦斯傳感器，并通過電纜傳輸到地面，再通過地面中心站計算機進行數據采集處理，顯示到各個終端顯示器上，生產調度人員根據這些實時數據監控瓦斯濃度變化情況。上述監控系統具有瓦斯濃度檢測和濃度超標報警功能，從技術手段上很好地避免了瓦斯超限作業，消除了由此產生的隱患，但實際使用時，存在投入成本較高、井下布線工作量大、監測位置調整不便等缺陷和不足。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其電路簡單、設計合理且使用操作簡便、使用效果好，能解決現有瓦斯監測系統存在的投入成本較高、井下布線工作量大、監測位置調整不便等問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其特征在于：包括上位機、與上位機相接的第一無線通信模塊和多個分別布設在礦井內多個采煤工作面上的瓦斯濃度檢測報警儀，多個所述瓦斯濃度檢測報警儀均與上位機進行通信；

所述瓦斯濃度檢測報警儀包括外殼、安裝在所述外殼后側壁上的安裝支架、布設在所述外殼內的電子線路板以及安裝在所述外殼前側壁上的顯示器、輸入鍵盤、溫度傳感器和瓦斯濃度傳感器，所述電子線路板上設置有主控芯片以及分別與主控芯片相接的A/D轉換電路、報警電路和第二無線通信模塊，所述報警電路和顯示器均由主控芯片進行控制，所述顯示器和輸入鍵盤均與主控芯片相接；所述外殼通過所述安裝支架固定在所述采煤工作面上；所述主控芯片為STC89C51單片機，所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器，所述DS18B20溫度傳感器的DQ引腳與STC89C51單片機的P2.4/A12引腳相接；所述瓦斯濃度傳感器為MQ-4氣體傳感器，所述MQ-4氣體傳感器與A/D轉換電路相接；所述主控芯片通過第二無線通信模塊和第一無線通信模塊與上位機進行通信，所述第二無線通信模塊和第一無線通信模塊均為nRF2401無線通信模塊。

上述一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其特征是：所述A/D轉換電路為芯片ADC0804，所述MQ-4氣體傳感器與芯片ADC0804的VIN+引腳相接，芯片ADC0804的VIN-引腳接地；芯片ADC0804的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6和DB7引腳分別與STC89C51單片機的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6和P1.7引腳相接，芯片ADC0804的和引腳分別與STC89C51單片機的和引腳相接。

上述一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其特征是：所述報警電路包括揚聲器B1和發光二極管D3，STC89C51單片機的P3.5/T1引腳經電阻R5后與三極管Q1的基極相接，揚聲器B1的正電源端接三極管Q1的發射極且其負電源端接地，三極管Q1為NPN型三極管且其集電極接VCC電源端；發光二極管D3的陽極經電阻R6后接三極管Q1的發射極且其陰極接地。

上述一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其特征是：所述顯示器為12864LCD液晶顯示屏。

上述一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其特征是：所述輸入鍵盤包括按鍵K1、K2、K3和K4，按鍵K1、K2、K3和K4的一端分別與STC89C51單片機的P2.0/A8、P2.1/A9、P2.7/A15和P2.3/A11引腳相接且其另一端均接地。

上述一種礦井瓦斯濃度實時監測系統，其特征是：所述按鍵K1為光標鍵，所述按鍵K2為數值增加調整按鍵，所述按鍵K3為數值減小調整按鍵，所述按鍵K4為人工啟動報警按鍵。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、所采用的瓦斯濃度檢測報警儀結構簡單、設計合理且安裝布設方便。

2、所采用的瓦斯濃度檢測報警儀以無線通信方式與上位機進行通信，無需在礦井內布設大量電纜，并且體積小，結構輕巧且便于攜帶，位置移動方便。