[發明專利]一種井下采空區的氣體濃度測量方法與系統

在審

• 申請號: 201810175540.1
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN110221022A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 趙彤宇;楊相玉;路培超;任吉凱;左留啟;陳勝南
• 申請（專利權）人: 光力科技股份有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;H04W4/38
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

1.一種井下采空區的氣體濃度測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在井下巷道里布置網絡集中控制器，在井下采空區塌陷前，在井下采空區內布置三個以上的無線氣體濃度傳感器，并且其中三個無線氣體濃度傳感器的坐標已知；或者在井下采空區塌陷后，通過打孔在塌陷的井下采空區內布置三個以上的無線氣體濃度傳感器，并且其中三個無線氣體濃度傳感器的坐標已知；

2)所述無線氣體濃度傳感器之間在通信范圍內通過自組網形成透地通信系統，將各個無線氣體濃度傳感器的定位信息和氣體濃度測量信息發送給網絡集中控制器。

2.根據權利要求1所述的井下采空區的氣體濃度測量方法，其特征在于，網絡集中控制器接收所述定位信息和氣體濃度測量信息后，還包括將所述定位信息和溫度測量信息進行展示并上傳至地面的礦井安全監控預警系統的步驟。

3.根據權利要求1所述的井下采空區的氣體濃度測量方法，其特征在于，根據已知坐標的三個無線氣體濃度傳感器的位置信息，采用比較接收信號強度定位算法計算剩余無線氣體濃度傳感器的位置信息，得到所述剩余無線氣體濃度傳感器的定位信息。

4.根據權利要求1所述的井下采空區的氣體濃度測量方法，其特征在于，每個無線氣體濃度傳感器均包括微處理器，及連接微處理器的透地通信定位模塊和氣體濃度測量模塊、電池。

5.根據權利要求1所述的井下采空區的氣體濃度測量方法，其特征在于，在布置無線氣體濃度傳感器時，按照以下步驟布置：

根據采空區內不同位置的氣體濃度測量需求，沿著采煤工作面液壓支架走向以每隔設定的第一距離布置一列無線氣體濃度傳感器，當所述采煤工作面推進到設定的第二距離時，沿著所述采煤工作面液壓支架走向以每隔設定的第一距離布置下一列無線氣體濃度傳感器。

6.根據權利要求1所述的井下采空區的氣體濃度測量方法，其特征在于，還包括根據各個無線氣體濃度傳感器的定位信息和氣體濃度測量信息繪制采空區的氣體濃度分布場的步驟。

7.一種井下采空區的氣體濃度測量系統，包括網絡集中控制器和三個以上的無線氣體濃度傳感器，其特征在于，在井下巷道里布置網絡集中控制器，在井下采空區塌陷前，在井下采空區內布置三個以上的無線氣體濃度傳感器，并且其中三個無線氣體濃度傳感器的坐標已知；或者在井下采空區塌陷后，通過打孔在塌陷的井下采空區內布置三個以上的無線氣體濃度傳感器，并且其中三個無線氣體濃度傳感器的坐標已知；

所述無線氣體濃度傳感器之間在通信范圍內通過自組網形成透地通信系統，將各個無線氣體濃度傳感器的定位信息和氣體濃度測量信息發送給網絡集中控制器。

8.根據權利要求7所述的井下采空區的氣體濃度測量系統，其特征在于，網絡集中控制器接收所述定位信息和氣體濃度測量信息后，還包括將所述定位信息和溫度測量信息進行展示并上傳至地面的礦井安全監控預警系統的步驟。

9.根據權利要求7所述的井下采空區的氣體濃度測量系統，其特征在于，根據已知坐標的三個無線氣體濃度傳感器的位置信息，采用比較接收信號強度定位算法計算剩余無線氣體濃度傳感器的位置信息，得到所述剩余無線氣體濃度傳感器的定位信息。

10.根據權利要求7所述的井下采空區的氣體濃度測量系統，其特征在于，每個無線氣體濃度傳感器均包括微處理器，及連接微處理器的透地通信定位模塊和氣體濃度測量模塊、電池。