[發明專利]礦用氣體傳感器在線調校合規性的診斷方法

在審

• 申請號: 202110030415.3
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112881598A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 紀亞強;王璐;郝葉軍;蔣澤;張衛國;奚東芹;張海慶;高文平;吳文輝
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N31/10
• 代理公司: 常州品益專利代理事務所(普通合伙) 32401
• 代理人: 喬楠

本發明涉及一種礦用氣體傳感器在線調校合規性的診斷方法，包括如下步驟：對傳感器零點調校；然后對傳感器調校線性；根據此次調校過程中零點偏差、靈敏度和響應時間，對傳感器的性能進行評判，根據上位機記錄的歷次調校時傳感器的各性能參數，對傳感器的穩定性做出預測。本發明針對各傳感器種類不同和元件特性不同，根據各氣體傳感器元件的響應特性，再結合傳感器調校的操作流程，分別建立相應的判別模型，有效的判斷此次傳感器調校的合規性，并對傳感器的性能進行評判，分析出傳感器是否存在隱患，更好的發揮安全監控系統在安全生產的保障能力。

技術領域：

本發明涉及煤礦監測技術領域，尤其涉及一種礦用氣體傳感器在線調校合規性的診斷方法。

背景技術：

《煤礦安全規程2016》第一百三十五條規定：井下空氣成分必須符合下列要求：

(一)采掘工作面的進風流中，氧氣濃度不低于20％，二氧化碳濃度不超過0.5％。

(二)有害氣體的濃度不超過表1規定。

表1礦井有害氣體最高允許濃度

甲烷、二氧化碳和氫氣的允許濃度按本規程的有關規定執行。

第四百九十二條規定：安全監控設備必須定期調校、測試，每月至少1次。采用載體催化元件的甲烷傳感器必須使用校準氣樣和空氣氣樣在設備設置地點調校，每15天至少1次。

這要求氣體傳感器能實時準確的檢測煤礦井下各氣體濃度，并上傳至上位機軟件，實現地面對井下氣體實時監測。但是傳感器元件有一定的穩定特性，因此需要定期的對元件進行調校，這樣才能保證傳感器檢測的穩定性。

《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范AQ1029-2019》第8.3調校對傳感器調校進行規定：

第8.3.1規定：安全監控設備應按產品說明書的要求定期調校、測試，每月至少1次。

第8.3.3規定：甲烷傳感器應使用標準氣樣和空氣氣樣在設備設置地點調校，便攜式甲烷檢測報警儀和甲烷檢測報警礦燈等在儀器維修室調校。采用載體催化原理的甲烷傳感器、便攜儀甲烷檢測便攜儀和甲烷檢測報警礦燈等，每15d至少調校1次。采用激光原理的甲烷傳感器等，每6個月至少調校1次。

第8.3.3規定：除甲烷以外的其他氣體檢測設備應采用空氣樣和標準氣樣按產品說明書進行調校。

相關的規范和標準對氣體傳感器調校方法做出規定，礦方操作人員根據相關規范對井下氣體傳感器進行調校，但調校的流程和方法是否合規無法保證，地面人員也不能直觀的從監控系統軟件對氣體傳感器調校進行合規性判斷，若傳感器長時間調校方法不合規導致檢測數據不準確，易造成安全隱患。

專利一種礦用安全監控系統的瓦斯傳感器的在線調校方法(專利號：CN101256141B)提出了一種瓦斯傳感器在線標校方法，解決了煤礦井下瓦斯傳感器標校時，上位機軟件無法鑒別而導致的誤報警問題。專利煤礦安全監控系統瓦斯傳感器調校在線識別方法(專利號：CN105259329A)提出了上位機利用特征頻率來判斷井下瓦斯傳感器的標校狀態。但是這兩個專利都無法診斷煤礦井下瓦斯傳感器標校的合規，也無法對瓦斯傳感器的穩定性做出分析。

發明內容：

針對煤礦由于氣體傳感器調校不當引起的檢測數據不準確、誤報警等問題，本發明提出了一種礦用氣體傳感器在線調校合規性的診斷方法，可直觀的診斷出調試是否合規，若不符合規范會有相應的提示，用于指導煤礦操作人員調校。

本發明針對各傳感器種類不同和元件特性不同，根據各氣體傳感器元件的響應特性，再結合傳感器調校的操作流程，分別建立相應的判別模型，有效的診斷此次傳感器調校的合規性，并對傳感器的性能進行評判，分析出傳感器是否存在隱患，更好的發揮安全監控系統在安全生產的保障能力。