[實用新型]一種礦井瓦斯濃度監測裝置

有效

• 申請號: 201620197624.1
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN205388570U
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 劉軍利;郭朝陽;聶慶峰
• 申請（專利權）人: 沁水縣蘭金瓦斯發電有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;吳立

技術領域

本發明屬于電子測控技術領域，具體涉及一種礦井瓦斯濃度監測裝置。

背景技術

煤炭是我國的主要能源，隨著礦井開采規模和深度的增加，煤礦瓦斯的含量也相應增大。煤礦瓦斯是多重易燃易爆氣體的混合體，其主要成分是甲烷，燃點很低，當它與空氣混合的比例達到5%到16%時，遇到明火就會發生爆炸，嚴重威脅著煤礦的安全生產。因此，對煤礦瓦斯的濃度進行實時監測，并相應地采取安全措施，在煤礦安全生產環節中非常重要。

現有技術國內礦井中瓦斯監測設備還比較落后，不僅探測范圍小，探測精度難以達到要求，而且數據傳輸采用有線方式，擴展能力較差，系統安裝后無法自動延伸，而隨著工程采掘的延伸，礦井開采面部位是不斷向前推進的，需要檢測的區域也隨之不斷變化，當掘進面與防爆監測設備的距離超出監測范圍時，無法對開采面這一關鍵監測點進行有效的瓦斯氣體監測和處理，因此，現有的瓦斯檢測設備往往無法滿足礦井的實際需求。

實用新型內容

本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種探測精度高，安裝簡單，擴展方便的礦井瓦斯濃度監測裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種礦井瓦斯濃度監測裝置，包括殼體，以及設置在殼體內部的吸收光譜模塊，信號處理單元，溫度傳感器，單片機和通信模塊，所述吸收光譜模塊的信號輸出端與所述信號處理單元相連，所述信號處理單元的信號輸出端、所述溫度傳感器的信號輸出端和所述通信單元均與所述單片機相連；所述吸收光譜模塊用于測量瓦斯氣體的吸收光譜信號并轉化為電信號，所述電信號經所述信號處理單元進行處理后傳送給所述單片機，所述單片機用于對所述電信號進行計算處理得到瓦斯氣體濃度并通過所述通信單元傳輸給地面主機。

所述吸收光譜模塊包括分束器，參考氣室，測量氣室，第一探測器和第二探測器，所述信號處理單元包括濾波放大電路和差分電路，激光束經所述分束器分束成為第一光束和第二光束，第一光束經所述測量氣室后由所述第一探測器探測，第二光束經所述參考氣室后由所述第二探測器探測，所述第一探測器和所述第二探測器的輸出信號依次經所述濾波放大電路、所述差分電路后傳輸給所述單片機。

所述通信模塊為無線通信模塊，通過無線傳輸方式與地面主機進行通信。

所述殼體上設有光纖接口，所述吸收光譜模塊通過與所述光纖接口連接的光纖接收用于測量得到吸收光譜信號的激光束。

所述殼體上設置有顯示屏，所述顯示屏與所述單片機相連，用于顯示所述單片機計算得到的瓦斯氣體濃度。

本實用新型與現有技術相比具有以下有益效果：結構簡單，數據傳輸方便，易于安裝，接上光纖就可以測量，可以隨時擴展到采掘開采面；采用探測光束和參考光束同時測量，消除了光源因素導致的測量誤差，測量精度高。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種礦井瓦斯濃度監測裝置的結構圖；

圖2為本實用新型的實施例中吸收光譜模塊2的光路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例本實用新型做進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型提出了一種礦井瓦斯濃度監測裝置，包括殼體1，設置在殼體1內部的吸收光譜模塊2，信號處理單元3，溫度傳感器4，單片機5和通信模塊6，吸收光譜模塊2的信號輸出端與信號處理單元3相連，信號處理單元3的信號輸出端，溫度傳感器4的信號輸出端和通信模塊6均與單片機5相連；本實用新型的工作過程為：吸收光譜模塊2測量瓦斯氣體的吸收光譜信號，并轉化為電信號后傳輸給信號處理單元3，信號處理單元3對該信號進行處理后傳送給單片機5，由單片機5對電信號進行計算處理得到瓦斯氣體濃度，并通過與單片機5連接的通信模塊6傳輸給地面主機，地面主機對接收到的瓦斯氣體濃度數據進行分析和存儲，確定是否超標，是否需要采取措施。