[實用新型]礦井采空區火災監測預警裝置

有效

• 申請號: 201621143221.5
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN206133849U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 孫繼平
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G08B17/103
• 分類號: G08B17/103
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種礦井采空區火災監測預警裝置，該系統涉及傳感器技術、激光技術、光譜分析技術、信號處理技術等領域。

背景技術

煤炭是我國主要能源，約占一次能源70％。煤炭行業是高危行業，瓦斯、火災、頂板、煤塵等事故困擾著煤礦安全生產。煤礦礦井火災包括采空區火災和巷道火災，采空區火災因為隱蔽性強不易被發現，并且易引發瓦斯爆炸、粉塵爆炸的二次災害，造成大量人員傷亡。因此在采空區火災初期即可以發現并能夠及時撲滅具有非常重要的意義。煤礦絕大多數的采空區火災發生在隱蔽地點，傳統的儀器儀表探測技術都難以確切、迅速的找出隱蔽火源的位置和范圍。目前采空區火災的監測方法主要采用氣體監測和溫度監測，氣體監測是通過束管系統抽取樣氣到地面對標志氣體進行分析，由于氣體抽取的路徑較長，易發生漏氣和堵管，而且采用這種方法的延時較長，易錯過最佳的滅火和逃生時機，此外采用這種監測方法無法準確定位火源，為救災帶來不便。目前光纖分布溫度監測方法也得到了應用，但光纖存在易損壞、安裝較為復雜、維護困難等問題。因此需要一種新的礦井采空區火災監測預警裝置，以滿足煤礦安全生產要求。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種礦井采空區火災監測預警裝置，可遙感監測較長距離的采空區火災引起的溫度和標志氣體CH₄、CO、CO₂、O₂、C₂H₂和C₂H₄的濃度變化，根據監測得到的異常數據進行火災報警。所述裝置主要包括激光發射器、激光接收器、控制處理單元、溫度監測單元、顯示單元、通信接口和報警單元；裝置采用開放氣室，可對采空區多種氣體濃度進行遙感監測；裝置具有激光測距功能；控制處理單元根據采空區氣體濃度數據及溫度數據控制報警單元聲光報警，并通過通信接口發送報警信息；裝置安裝于巷道壁，安裝方向朝向礦井采空區，裝置的監測區域應包括盡量多的采空區域。

1.所述裝置進一步包括：裝置的激光發射器采用可自動調節發射方向的激光發射器，控制處理單元以掃描監測方式控制激光發射器發射方向，進行不同方向氣體濃度和距離監測。

2.所述裝置進一步包括：裝置的激光發射器通過激光源產生激光，一個激光源可產生用于探測多種氣體的激光。

3.所述裝置進一步包括：裝置的激光發射器通過激光源產生激光，激光發射器包括多個激光源，每個激光源用于產生探測一種氣體的激光

4.所述裝置進一步包括：激光發射器的激光源采用可調諧半導體激光器；可調諧半導體激光器受控制處理單元控制，發出不同波長的激光；激光接收器接收反射回來的激光，將激光信號轉換為電信號，控制處理單元處理電信號，得到相應的氣體濃度。

5.所述裝置進一步包括：裝置的激光發射器可發出CH₄、CO、CO₂、O₂、C₂H₂和C₂H₄分子吸收峰值的不同波長的激光。

6.所述裝置進一步包括：裝置為防爆型設備。

7.所述裝置進一步包括：裝置的溫度監測單元包括光纖傳感器、無線溫度傳感器、紅外熱像儀、紅外熱電釋或紅外測溫儀。

8.所述裝置進一步包括：裝置的通信接口傳輸氣體濃度數據、溫度數據、距離數據、方向數據和報警信息。

9.所述裝置進一步包括：裝置的通信接口包括無線通信接口。

附圖說明

圖1礦井采空區火災監測預警裝置實施方案1組成示意圖。

圖2礦井采空區火災監測預警裝置實施方案1原理示意圖。

圖3礦井采空區火災監測預警裝置實施方案2組成示意圖。

圖4礦井采空區火災監測預警裝置實施方案2原理示意圖。

圖5礦井采空區火災監測預警裝置實施方式2準直器排列結構示意圖。

圖6信號發生器原理示意圖。

圖7數字鑒相器原理示意圖。

圖8礦井采空區火災監測預警裝置工作流程圖。

具體實施方式

所述火災監測預警裝置的具體實施方式1如圖1所示，組成單元包括：

1.控制處理單元(101)：負責控制激光發射器(109)發射激光；處理激光接收器(112)返回的信號獲得氣體濃度和反射物距離；控制通信接口(116)進行通信；控制顯示屏(119)顯示；接收按鍵(120)的操作信號并進行相應的處理。具體組成包括：