[實用新型]煤礦瓦斯預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620037578.9
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN205297650U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣雪琴;楊波
• 申請（專利權(quán)）人: 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院;蔣雪琴
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 陳亞石

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種預(yù)警系統(tǒng)，特別是煤礦瓦斯預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

瓦斯主要是礦井中由煤層氣構(gòu)成的以甲烷為主的有害氣體，有時單獨指甲燒(沼 氣)，它是在煤的生成和煤的變質(zhì)過程中伴生的氣體。它無色、無味、無臭，瓦斯對空氣的相 對密度是o.554，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，瓦斯的密度為0.716kg/曠，所以，它經(jīng)常積聚在巷道的 上部及高頂處。甲烷含量達5-15%時，則隨時可能發(fā)生瓦斯爆炸。

瓦斯的爆炸性是礦井主要災(zāi)害之一。瓦斯爆炸產(chǎn)生的高溫高壓，促使爆源附近的 氣體以極大的速度向外沖擊，破壞巷道和器材設(shè)施，揚起大量煤塵并使之參與爆炸，產(chǎn)生 更大的破壞力。另外，爆炸后生成大量的有害氣體，造成人員中毒死亡。

多年來，瓦斯問題一直是煤礦安全生產(chǎn)的主要問題之一，不僅嚴(yán)重威脅礦工的生 命財產(chǎn)安全，也嚴(yán)重制約著經(jīng)濟的發(fā)展。當(dāng)前我國煤礦的安全形勢依然嚴(yán)峻，煤礦死亡人數(shù) 居高不下，重大事故不斷發(fā)生，對國家造成了極其嚴(yán)重的影響。

因此為了提高煤礦中的預(yù)緊，本實用新型在此提供一種煤礦瓦斯預(yù)警系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于在此提供一種設(shè)計合理，原理簡單，使用方便，能有效的監(jiān) 控和預(yù)警煤礦中的瓦斯?jié)舛龋瑫r還能自我實現(xiàn)修復(fù)的煤礦瓦斯預(yù)警系統(tǒng)；本實用新型通 過合理的采用單片機和監(jiān)控模塊，保證了本實用新型運行的流暢，使得本實用新型可靠性 更高，檢測精度更高，同時能通過監(jiān)控模塊對本系統(tǒng)知我修復(fù)，讓本實用新型能持續(xù)穩(wěn)定的 工作。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，構(gòu)造一種煤礦瓦斯預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：包括控制 器，監(jiān)控模塊，傳感器，顯示器，聲光報警器和電源；所述控制器分別與紅外發(fā)射器，信號轉(zhuǎn) 換器，V/F轉(zhuǎn)換模塊，顯示器和聲光報警器連接；所述電源分別與信號轉(zhuǎn)換器，控制器和傳感 器連接，其中傳感器在與前置放大模塊連接，前置放大模塊再與V/F轉(zhuǎn)換模塊連接；所述監(jiān) 控模塊與控制器連接；

所述控制器采用采用單片機作為控制單元；

所述監(jiān)控模塊包括三個電阻，連個電容，74LS32芯片和X25045芯片，其中電阻R1與 電容C1并聯(lián)，在電阻R1旁串聯(lián)有開關(guān)，并聯(lián)后的電路一端接電，另一端分別與電阻R2和 74LS32芯片一個引腳連接，74LS32芯片再與控制器中的單片機連接，74LS32芯片的另一個 引腳與電阻R3和電容C2連接，電阻R3再與電阻R2連接并連接后接地，電容C2另一端與 X25045芯片的RESET引腳連接；其中X25045芯片與單片機連接。

根據(jù)本實用新型所述煤礦瓦斯預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器是對瓦斯?jié)舛? 檢測元件，并采用能檢測瓦斯?jié)舛鹊暮谠桶自渲邪自诤谠南噜彉虮郏? 與黑元件處于同一環(huán)境，用以抵消供給電橋電流和環(huán)境等非沼氣因素的變化所引起的催化 元件阻值的變化，從而提高了測量橋路零點的穩(wěn)定性和抗干擾性。四個電阻構(gòu)成一個電橋。 白元件在橋路中起補償作用，用它來補償氣體熱傳導(dǎo)，風(fēng)速，空氣濕度及電源電壓變化對橋 路輸出的影響。黑元件是載體催化元件，在礦井中的瓦斯與加熱到工作溫度的黑元件接觸 時，在黑元件表面進行催化氧化反應(yīng)，使元件溫度升高，內(nèi)阻相應(yīng)發(fā)生變化，這種變化可與 瓦斯?jié)舛瘸烧壤P(guān)系。隨著瓦斯?jié)舛鹊脑黾樱谠4的阻值增加，電橋輸出電壓也隨 之增加。至此，就將采集到的瓦斯?jié)舛瘸晒Φ霓D(zhuǎn)換為電壓信號；并最后傳到控制器，經(jīng)過控 制器處理后在將瓦斯?jié)舛蕊@示于顯示器，如果瓦斯?jié)舛瘸鲆?guī)定值，在控制器控制聲光報 警器傳出報警信號。

所述監(jiān)控模塊采用控制器中的89C51單片機與芯片X25045組成的看門狗電路， X25045芯片硬件連接圖如圖2所示。X25045芯片內(nèi)包含有一個看門狗定的器，可通過軟件 預(yù)置系統(tǒng)的監(jiān)控時間。在看門狗定時器預(yù)置的時間內(nèi)若沒有總線活動，貝X25045將從 RESET輸出一個高電平信號，經(jīng)過微分電路C2、R3輸出一個正脈沖，使CPU復(fù)位；圖2電路中， CPU的復(fù)位信號共有3個：上電復(fù)位(C1、R2)，人工復(fù)位(S、R1、R2)和Watchdog復(fù)位(C2， R3)，通過或門綜合后加到RESET端。C2、R3的時間常數(shù)不必太大，有數(shù)百微妙即可，因為這時 CPU的振蕩器已經(jīng)在工作。

本實用新型具有如下有益效果：