[發明專利]一種激光瓦斯遙感信號的處理裝置和方法

有效

• 申請號: 201710714868.1
• 申請日: 2017-08-19
• 公開（公告）號: CN107489455B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 童紫原;童敏明;李猛;唐守峰
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及礦井激光檢測的技術領域，具體是指激光瓦斯遙感信號的處理裝置和方法，其特征在于：該裝置包括微處理器、激光調諧器、激光發射器、激光接收裝置，該方法利用激光調諧補償方法。本發明提供的技術方案的有益效果是：可以克服礦井煤塵及激光反射物對瓦斯遙感信號的干擾，以獲得遠距離礦井環境的瓦斯濃度參數。

技術領域

本發明涉及礦井激光檢測的技術領域，具體是指一種激光瓦斯遙感信號的處理裝置和方法。

背景技術

在煤礦，瓦斯檢測是防止瓦斯爆炸事故的有效手段，目前各種瓦斯檢測方法均是檢測傳感器附近環境的瓦斯濃度，遠距離遙感瓦斯濃度對救護隊員的救援工作具有重要的安全保障作用。所謂瓦斯遙感方法，是利用發射甲烷吸收波長的激光，遇到遠程物體發射回來，通過激光接收裝置接收發射的激光，然后根據接收激光的衰減量得出遠程瓦斯的濃度。該方法從原理上似乎比較簡單，但是在復雜環境的礦井，煤塵和反射物對激光的衰減會嚴重影響瓦斯遙感的精度，如何解決這些干擾，確保瓦斯遙感的檢測精度是一個難題。

發明內容

為了解決礦井惡劣環境下瓦斯遙感的干擾因素，本發明在十三五國家重點研發計劃課題“煤礦災變環境信息偵測和存儲技術及裝備2016YFC0801808”的資助下，提出了一種激光瓦斯遙感信號的處理方法。

一種激光瓦斯遙感信號的處理裝置，包括微處理器、激光調諧器、激光發射器、激光接收裝置，所述微處理器輸出端接激光調諧器的輸入端，所述激光調諧器的輸出端接激光發射器的輸入端，所述激光接收裝置的輸出端接微處理器的輸入端。

所述的激光調諧器可以調諧不同驅動信號是激光發射器產生三種波長的激光信號。

一種激光瓦斯遙感信號的處理方法，其該處理方法所用的裝置是利用上述的一種激光瓦斯遙感信號的處理裝置，處理方法如下：

(a)首先微處理器控制激光調諧器使激光發射器產生甲烷吸收波長λ1的激光信號，射向遠處煤壁或者其它物體，激光接收裝置接收反射的激光信號，輸入微處理器獲得發射激光與接收激光的差值為衰減參數A1；

(b)微處理器控制激光調諧器使激光發射器產生波長λ1+△λ的激光信號，射向遠處煤壁或者其它物體；激光接收裝置接收反射的激光信號，輸入微處理器獲得發射激光與接收激光的差值為衰減參數A2，相同方式，微處理器控制激光調諧器使激光發射器產生波長λ1-△λ的激光信號，微處理器獲得發射激光與接收激光的差值為衰減參數A3；

(c)激光反射物所處的瓦斯濃度X計算為：X＝[A1+(A2+A3)/2]k，其中k是激光在甲烷環境中的衰減常數。

本發明提供的技術方案的有益效果是：本發明的實施可以獲得較好地克服礦井惡劣環境對瓦斯遙感信號的干擾影響，獲得準確的瓦斯遙感參數。

附圖說明

圖1為本發明一種激光瓦斯遙感信號的處理方法示意圖。

具體實施方式

一種激光瓦斯遙感信號的處理裝置，包括微處理器、激光調諧器、激光發射器、激光接收裝置，所述微處理器輸出端接激光調諧器的輸入端，所述激光調諧器的輸出端接激光發射器的輸入端，所述激光接收裝置的輸出端接微處理器的輸入端。

所述的激光調諧器可以調諧不同驅動信號是激光發射器產生三種波長的激光信號。

一種激光瓦斯遙感信號的處理方法，該處理方法所用的裝置是利用上述的一種激光瓦斯遙感信號的處理裝置，處理方法如下：

(a)首先微處理器控制激光調諧器使激光發射器產生甲烷吸收波長λ1的激光信號，射向遠處煤壁或者其它物體，激光接收裝置接收反射的激光信號，輸入微處理器獲得發射激光與接收激光的差值為衰減參數A1；