[發明專利]井下便攜式多路氣體監測控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202211300852.3
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115598305A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 白光星;李國芳;王日剛;彭鵬;于金鵬;劉海鵬;張興棟;劉強;賈明鑠;王文濤
• 申請（專利權）人: 淄博祥龍測控技術有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/24;E21F17/18
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 孫佩佩

本發明涉及一種井下便攜式多路氣體監測控制方法及裝置，屬于測量技術領域；方法包括集成電路按照采集規則，控制電機轉動固定角度，將吸氣管路與監測管路連通，控制吸氣泵啟動進氣，同時通過傳感器監測內部氣體流量是否積水；集成電路通過流量計實時調節進氣流量，如果監測到積水，控制電機將監測管路與排水管路連通，控制吸氣泵開啟，進行監測管路排水，當檢測到無積水，再將監測管路與吸氣管路連接進行進樣氣體分析；一路束管氣體分析完畢后，集成電路按照采集規則將吸氣管路與另外監測管路連通進行重復流程；裝置包括新型切換閥、集成電路、傳感模塊；實現多路氣體采樣智能采樣及切換、便攜式移動，可根據需求靈活安裝，提高產品的實用性。

技術領域

本發明涉及一種智井下便攜式多路氣體監測控制方法及裝置，屬于測量技術領域。

背景技術

目前煤礦束管氣體監測系統是煤礦井下火災監測的重要手段，主要是使用預留管路的方式，將采氣管路提前敷設至氣體采樣點，通過氣體分析主機內置的吸氣泵，將待測氣體采集到分析主機通過氣體傳感器、氣象色譜儀等多種方式對樣品氣體的火災標志性氣體濃度及組分進行分析，從而判斷采樣點是否有火災隱患。

為降低硬件故障率，減少項目成本，減輕系統維護工作量，目前束管監測系統通常將多路束管接入一個氣體分析主站進行各監測點切換監測。

目前多路束管切換方式為電磁閥控制切換，以常用16路束管系統為例，束管切換模塊需要配置17個電磁閥（含1路旁用），并需配套相應的閥組密封模塊、閥組集成電路板、閥組控制電源等配套零件，占用空間較大，并且因為井下環境復雜，由于電磁閥工作原理導致電磁閥在多水多塵環境下故障率較高，因閥組中電磁閥數量較多相應導致設備故障率一直居高不下。

因煤礦井下環境特殊，粉塵與積水情況十分普遍，目前采樣束管進水后，只能通過管路中加裝濾水器、濾塵器進行簡單過濾，但如果積水過多，會隨著采樣泵進入分析模塊，導致分析模塊或者分析主站徹底損壞。

由于井下各監測點距離監測主站距離差距較大，近的采樣點約幾百米，遠的采樣點達到3000米以上，對于不同長度的采樣點，應對于采樣時間、采樣泵功率進行精密控制，從而達到各個束管的進氣氣流、氣壓均衡，從而達到多路束管分析的一致性，但現階段所有氣體采樣切換器都是通過電路板進行簡單的通斷控制，缺乏此類功能。

目前氣體采樣切換器只能通過電路板進行簡單的通斷工作，無法進行相關數據的通訊，是自身的作用及功能受限。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種井下便攜式多路氣體監測控制方法及裝置，實現多路氣體采樣智能采樣及切換；以及實現便攜式移動，可根據需求靈活安裝，提高產品的實用性。

本發明所述的一種井下便攜式多路氣體監測控制方法，包括：

集成電路按照采集規則，控制電機轉動固定角度，將吸氣管路與監測管路連通，控制吸氣泵啟動進氣，同時通過傳感器監測內部氣體流量、是否積水；

集成電路通過流量計實時調節進氣流量，如果監測到積水，控制電機將監測管路與排水管路連通，控制吸氣泵開啟，進行監測管路排水，當檢測到無積水，再將監測管路與吸氣管路連接進行進樣氣體分析；

一路束管氣體分析完畢后，集成電路按照采集規則將吸氣管路與另外監測管路連通進行重復流程。

通過電機轉動角度的控制，控制吸氣管路與不同的管束連通作為監測管路，通過進氣流量的控制達到各個束管的進氣氣流、氣壓均衡，從而達到多路束管分析的一致性；實現多路氣體采樣智能采樣及切換；以及實現便攜式移動，可根據需求靈活安裝，提高產品的實用性。

優選地，所述進氣流量通過如下方法調節：

按照工作流程，實時監測吸氣流量，通過流量計進行流量調整，并根據監測管路長度建立束管模型，包含長度、抽氣時間、初始流量、控制流量；