[發明專利]煤礦采空區無線火災預警系統及其方法

有效

• 申請號: 201710312349.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN106907173B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 蔡建鋼;方治國;高仁祥;許勇昌;殷彥軍
• 申請（專利權）人: 江蘇三恒科技股份有限公司
• 主分類號: E21F5/00
• 分類號: E21F5/00;E21F17/18
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李明

本發明提供了一種煤礦采空區無線火災預警系統及無線火災預警方法，包括信號采集系統、信號分析系統和人機交互系統，其中，信號采集系統包括礦用分站、無線中繼器、無線一氧化碳傳感器和無線溫度傳感器，其中無線中繼器分別與無線一氧化碳傳感器和無線溫度傳感器無線連接，礦用分站與無線中繼器之間電連接；信號分析系統包括地面主機，用于將所述信號采集系統采集的信號進行轉換、分析和存儲；人機交互系統用于將信號分析系統分析得到的數據顯示出來。本發明結構簡單、及時性強、穩定性和可靠性好。

技術領域

本發明涉及無線監測領域，具體涉及煤礦采空區的無線火災預警系統領域。

背景技術

隨著我國以綜采放頂煤為主的高產高效工作面的大力發展，工作面的開采和通風強度增加，使采空區體積增大、浮煤增多，增加了采空區浮煤的自燃發火幾率，而采空區的火災往往會造成其昂貴的綜采設備燒毀，造成巨大的經濟損失。采空區煤炭自燃是長期危害煤礦安全生產的主要災害之一，而針對該煤礦隱患，對煤礦采空區空氣、溫度等環境進行實時監測，可提前預報該災害的發生。

現有采空區的參數采樣系統及方法仍存在不足之處，比如現有空氣成分監測主要采用束管監測系統，而其易出現束管堵塞、漏氣等現象，且由于其氣樣分析時間過長，實時性較差。同時，有線傳輸的方式比較難適應這種不斷移動和推進的工作環境，各種因素造成監測傳輸線纜損壞和扯斷的情況發生，施工維護困難等問題。

有鑒于上述現有的采空區參數采樣系統及方法存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型采空區參數采樣方法，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的采空區參數采樣系統及方法存在的缺陷，而提供一種實時性好、可靠性好，施工方便的煤礦采空區火災無線監測系統，從而更加適于實用，且具有產業上的利用價值。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的：

一種煤礦采空區的無線火災預警系統，包括信號采集系統、信號分析系統和人機交互系統，其中，

信號采集系統包括礦用分站、無線中繼器、無線一氧化碳傳感器和無線溫度傳感器?，其中無線中繼器分別與無線一氧化碳傳感器和所述無線溫度傳感器無線連接，所述礦用分站與所述無線中繼器之間電連接，礦用分站采用礦用電源對其供電；

信號分析系統包括地面主機，用于將信號采集系統采集的信號進行轉換、分析和存儲；

人機交互系統用于將信號分析系統分析得到的數據顯示出來；

信號分析系統分別與信號采集系統、人機交互系統電連接。

信號采集系統至少為兩個，且信號采集系統之間為并聯連接。

無線溫度傳感器包括第一殼體、第一蓋板、第一主電路板、第一天線、溫度探頭、第一觀察窗和第一電池組件，

第一蓋板與第一殼體固定連接，第一主電路板固定在所述第一殼體內部，所述第一天線、所述溫度探頭、所述第一電池組件均與所述第一主電路板電連接，所述溫度探頭設置在所述第一殼體內。其中溫度探頭采用熱敏電阻元件，設置在所述第一殼體外部，用于接收待監測環境中的溫度，并且利用電池組件對其供電。

第一殼體為內部設置有加強筋的工程塑料殼體。

無線一氧化碳傳感器包括第二殼體、第二蓋板、第二主電路板、第二天線、一氧化碳探頭、第二觀察窗和第二電池組件，第二蓋板與第二殼體固定連接，第二主電路板固定在第二殼體內部，第二天線、一氧化碳探頭、第二電池組件均與第二主電路板電連接，一氧化碳探頭設置在殼體內。其中一氧化碳探頭采用電化學傳感元件，其設置在所述第二殼體外部，用于接收待監測環境中的一氧化碳含量，并且利用電池組件對其供電。