專(zhuān)利名稱(chēng)：煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦井火災(zāi)監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，如何加強(qiáng)礦災(zāi)防治工作，如何正確處理安全與生產(chǎn)、安全與效益的關(guān)系， 如何準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、快速履行煤礦安全監(jiān)測(cè)職能，保證搶險(xiǎn)救災(zāi)、安全救護(hù)的高效運(yùn)作，成為煤 礦工作的重中之重。實(shí)踐證明，快速、準(zhǔn)確地對(duì)礦井氣體進(jìn)行測(cè)試并對(duì)測(cè)試得出的數(shù)據(jù)作出 分析判斷對(duì)減少礦井火災(zāi)與瓦斯爆炸是非常重要的。煤礦氣體檢測(cè)分析是保障煤礦安全的 必需基礎(chǔ)，是煤礦災(zāi)害預(yù)防、治理和救災(zāi)決策的根本依據(jù)。礦井火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是煤礦氣 體檢測(cè)最常用的方法。根據(jù)設(shè)備安放地點(diǎn)不同，礦井火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為地面型和井下型。地面型通 過(guò)“束管”抽吸井下氣樣到地面，采用地面分析儀器分析，進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)；但由于其抽氣管路 過(guò)長(zhǎng)，氣樣分析實(shí)時(shí)性較差，且易于因管路風(fēng)阻過(guò)大或管路漏氣故障等因素影響氣體分析 的精確性，從而影響監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。井下型通過(guò)放置在井下的監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)所需要監(jiān)測(cè)的參 數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)采樣、分析處理。井下型監(jiān)測(cè)設(shè)備通常作為監(jiān)測(cè)分站內(nèi)嵌計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行 現(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)、實(shí)時(shí)分析計(jì)算，能實(shí)現(xiàn)分析結(jié)果就地實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警等功能，并可通過(guò) 傳輸電纜與地面監(jiān)測(cè)中心站進(jìn)行雙向通訊，地面監(jiān)測(cè)中心站可遠(yuǎn)程控制及設(shè)置井下氣體監(jiān) 測(cè)裝置參數(shù)等。井下氣體監(jiān)測(cè)裝置也可向地面監(jiān)測(cè)中心站傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及分析、計(jì)算結(jié)果， 同時(shí)可以利用地面中心站計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的圖形顯示、報(bào)警提示、 打印報(bào)表、數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)等功能，從而盡可能避免因抽氣管路過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的監(jiān)測(cè)分析誤差， 提高監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。因此，需要這樣一種煤礦井下監(jiān)測(cè)裝置作為井下型礦井發(fā)火束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主 要配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置、信號(hào)傳輸裝置、取樣控制裝置及人機(jī)交互等功能。通過(guò)對(duì)氣體 成分的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣地點(diǎn)自然發(fā)火情況的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，并與地面中心站計(jì) 算機(jī)的數(shù)據(jù)雙向?qū)崟r(shí)通訊。本裝置可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，配置靈活，分析精度高，操作簡(jiǎn)單，使用 方便，維護(hù)量小，安全可靠，受環(huán)境因素影響較小，設(shè)計(jì)小巧、精致，便于安裝。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)預(yù)抽及采樣裝置和氣 路控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下氣體現(xiàn)場(chǎng)采樣；再通過(guò)井下紅外氣體分析儀對(duì)CO、C02、CH4、O2氣體 組分進(jìn)行實(shí)時(shí)分析；可以通過(guò)人機(jī)交互裝置對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行操作和觀察分析結(jié)果；也可 以將分析數(shù)據(jù)傳輸給地面監(jiān)控中心站；配置靈活，可以將該裝置安放在煤礦井下的任一地 方，可根據(jù)需要在煤礦井下布置若干該設(shè)備；測(cè)量范圍大，分析精度高，采用紅外分析，其分 析精度及有效性大大優(yōu)于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的電化學(xué)式及催化式傳感器；安全可靠，消除了爆 炸的危險(xiǎn)和電磁干擾等問(wèn)題；對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能在潮濕、粉塵較多環(huán)境下使用。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)[0007]—種煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置，包括金屬防爆機(jī)體，所述機(jī)體內(nèi)左側(cè)設(shè)有氣路隔爆 裝置和預(yù)抽及采樣裝置，機(jī)體內(nèi)右側(cè)從上至下依次設(shè)有人機(jī)交互裝置、通訊及數(shù)據(jù)處理組 件和電源及后備電源，機(jī)體內(nèi)中部設(shè)有紅外氣體分析儀和控制裝置。本實(shí)用新型的有益效果為機(jī)體內(nèi)排列了多個(gè)組件和模塊，所有電路、氣路等均遵 循防爆設(shè)計(jì)，本身防爆、安全，這種固有的安全性消除了爆炸等危險(xiǎn)；由于使用了紅外檢測(cè) 技術(shù)，測(cè)量準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)、重復(fù)性好、使用壽命長(zhǎng)，較色譜和檢定管法有明顯的優(yōu)勢(shì)， 可以有效地起到預(yù)警作用，對(duì)氣體種類(lèi)有很高的選擇性；使用了預(yù)抽及采樣裝置，使氣體采 樣簡(jiǎn)單，效率高并免維護(hù)；使用后備電源，使監(jiān)測(cè)裝置在無(wú)外接電源的情況還可正常工作 2-6小時(shí)；使用溫度控制電路和電流控制電路，根據(jù)需要可以及時(shí)的進(jìn)行控制，還可以通過(guò) 程序進(jìn)行自動(dòng)控制；使用溫度補(bǔ)償元件，及時(shí)補(bǔ)償環(huán)境溫度變化時(shí)造成的測(cè)量誤差，進(jìn)一步 提高靈敏度和安全可靠性；使用CPU為核心的信號(hào)處理電路和顯示控制電路，反應(yīng)速度快， 顯示及時(shí)；在機(jī)體外部有操作按鍵，工作人員通過(guò)操作按鍵操控本裝置；主機(jī)體為全金屬 防爆外殼，減少電磁干擾，強(qiáng)度高，封閉性好，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能在潮濕、粉塵較多的環(huán)境 下使用，結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長(zhǎng)；與工作站通訊，采用標(biāo)準(zhǔn)的RS485通訊接口和協(xié)議；重量輕，體 積小，方便安裝、維護(hù)。

下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、機(jī)體；2、氣路隔爆裝置；3、預(yù)抽及采樣裝置；4、人機(jī)交互裝置；5、通訊及 數(shù)據(jù)處理組件；6、電源及后備電源；7、紅外氣體分析儀；8、控制裝置。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置，包括金屬防 爆機(jī)體1，所述機(jī)體1內(nèi)左側(cè)設(shè)有氣路隔爆裝置2和預(yù)抽及采樣裝置3，機(jī)體1內(nèi)右側(cè)從上至 下依次設(shè)有人機(jī)交互裝置4、通訊及數(shù)據(jù)處理組件5和電源及后備電源6，機(jī)體1內(nèi)中部設(shè) 有紅外氣體分析儀7和控制裝置8。機(jī)體1的左、右端設(shè)有進(jìn)出氣口、電源進(jìn)線端和通訊進(jìn) 線端，機(jī)體1外部可安裝LED，通過(guò)與信號(hào)處理電路相聯(lián)的顯示控制電路進(jìn)行控制，能將實(shí) 時(shí)參數(shù)顯示出來(lái)，便于觀測(cè)；機(jī)體1外部還可安裝的報(bào)警燈，能通過(guò)信號(hào)處理電路的控制， 及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，引起工作人員的注意。具體使用時(shí)，預(yù)抽及采樣裝置3將所要監(jiān)測(cè)氣體通過(guò)束管和連接束管的氣路隔爆 裝置1抽入本裝置中，在控制裝置8的作用下進(jìn)入紅外氣體分析儀7，通過(guò)人機(jī)交互裝置4 可以清晰的顯示分析的具體數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行停止分析，清洗，校準(zhǔn)等操作，同時(shí)，通訊及數(shù)據(jù) 處理組件5還可以將分析數(shù)據(jù)及結(jié)果通過(guò)RS485通訊傳送到地面監(jiān)控室或其它需要部門(mén)， 電源及后備電源6為本裝置提供電源。氣路隔爆裝置2包括不銹鋼隔爆體和不銹鋼粉末，氣體通過(guò)氣路隔爆裝置進(jìn)行進(jìn) 入預(yù)抽及采樣裝置3，達(dá)到防爆作用；預(yù)抽及采樣裝置3中安裝有氣體流量傳感器、采樣泵、 匯流排和電磁閥，可以控制將任一管路的氣體抽入到裝置中，并可以隨時(shí)觀測(cè)氣體流量，了 解氣體采樣情況；紅外氣體分析儀7由光學(xué)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，完成被測(cè)氣體分析功能；人機(jī)交互裝置4包含交互控制器、LED、按鍵，交互控制器與LED和按鍵相連，可以顯示分析 結(jié)果、管路流量、系統(tǒng)狀態(tài)等，并可對(duì)裝置進(jìn)行操作；通訊及數(shù)據(jù)處理組件5包含通訊芯片、 通訊控制電路、通訊線路、各接口等，與外殼的通訊接口相連，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)；電源及后備 電源6與控制裝置相連，為整個(gè)裝置供電并在外接電斷電時(shí)提供2-6小時(shí)電源支持；控制裝 置8包含CPU芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)通訊芯片、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、跳線、接口、控制線、地址線和 數(shù)據(jù)線等，是整個(gè)裝置的大腦，控制各裝置按操作要求工作，機(jī)體1為金屬防爆外殼。本實(shí)用新型工作過(guò)程為通過(guò)氣路隔爆裝置2、預(yù)抽及采樣裝置3和少量的束管將 被測(cè)井下氣體抽入，進(jìn)入本實(shí)用新型中的紅外氣體分析儀7進(jìn)行實(shí)時(shí)分析；井下的工作人 員可以通過(guò)本實(shí)用新型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下氣體；本實(shí)用新型將分析的結(jié)果通過(guò)通訊線路傳到地 面，地面工作人員同時(shí)可以在地面監(jiān)控室里實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下氣體，并通過(guò)綜合管理軟件對(duì)一 段時(shí)間內(nèi)的分析結(jié)果進(jìn)行管理，同時(shí)能在地面上的網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布數(shù)據(jù)，提供信息服務(wù)。本實(shí)用 新型可以監(jiān)測(cè)八條管路的井下氣體，這八條管路可以通過(guò)本實(shí)用新型或地面上的工作站靈 活的設(shè)置多路或單路分析、自動(dòng)或手動(dòng)分析、校準(zhǔn)、報(bào)警級(jí)別與限值等等，所有的控制、操作 均可以在本實(shí)用新型上或地面工作站上完成。以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置，包括金屬防爆機(jī)體(1)，其特征在于所述機(jī)體(1)內(nèi)左側(cè)設(shè)有氣路隔爆裝置(2)和預(yù)抽及采樣裝置(3)，機(jī)體(1)內(nèi)右側(cè)從上至下依次設(shè)有人機(jī)交互裝置(4)、通訊及數(shù)據(jù)處理組件(5)、和電源及后備電源(6)，機(jī)體(1)內(nèi)中部設(shè)有紅外氣體分析儀(7)和控制裝置(8)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下氣體監(jiān)測(cè)裝置，包括機(jī)體，所述機(jī)體內(nèi)左側(cè)設(shè)有氣路隔爆裝置和預(yù)抽及采樣裝置，機(jī)體內(nèi)右側(cè)從上至下依次設(shè)有人機(jī)交互裝置、通訊及數(shù)據(jù)處理組件和電源及后備電源，機(jī)體內(nèi)中部設(shè)有紅外氣體分析儀和控制裝置。本實(shí)用新型的有益效果為機(jī)體內(nèi)排列了多個(gè)組件和模塊，由于使用了紅外檢測(cè)技術(shù)，測(cè)量準(zhǔn)確、抗干擾能力強(qiáng)、重復(fù)性好、使用壽命長(zhǎng)，較色譜和檢定管法有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以有效地起到預(yù)警作用，對(duì)氣體種類(lèi)有很高的選擇性；使用后備電源，使監(jiān)測(cè)裝置在無(wú)外接電源的情況還可正常工作2-6小時(shí)；機(jī)體為全金屬防爆外殼，減少電磁干擾，強(qiáng)度高，封閉性好，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，能在潮濕、粉塵較多的環(huán)境下使用，結(jié)構(gòu)緊湊，壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G01N21/35GK201653901SQ201020175810
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者傅斌, 馮浩, 劉繼文, 吳兵, 李國(guó)有, 漆濤, 王寧波, 王慶, 胡開(kāi)江, 蔣東暉, 賴輝, 郭秉超 申請(qǐng)人:神華新疆能源有限責(zé)任公司;北京中才華源高新技術(shù)有限責(zé)任公司