提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)和控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)和控制方法，該控制系統(tǒng)包括設置在氣體監(jiān)測管路上的流量檢測模塊，以及控制模塊，控制模塊采樣連接流量檢測模塊，控制模塊具有用于控制連接所有的換向閥的控制信號輸出端口；控制模塊獲取各根束管排空所需的時間，然后控制各根束管同時進行排空，當某一個束管對應的排空所需的時間到達時，檢測該束管中的氣體，實現(xiàn)依次對各根束管進行氣體的檢測。這種方式相較于常規(guī)的使用經(jīng)驗判斷排空的時間，然后再依次進行四次檢測時間，本發(fā)明提供的控制方式能夠極大地節(jié)約所花費的時間，進而提升束管監(jiān)測系統(tǒng)對自然發(fā)火情況監(jiān)測的實時性。
【專利說明】
提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)和控制方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術】
[0002] 煤礦現(xiàn)場多年的防滅火經(jīng)驗表明，煤炭自燃一旦形成火災，滅火工作不僅需要投 入大量的人力物力，而且滅火效果不佳，因此煤炭自燃火災的防治工作重在預防。為了做好 煤炭自然發(fā)火的預防工作，必須對煤炭自燃發(fā)火進行準確的預測預報。煤炭自燃火災的發(fā) 生過程可分為緩慢氧化階段、加速氧化階段和劇烈氧化階段三個不同的發(fā)展階段，不同階 段對應著不同的氣體產(chǎn)物種類和濃度。使用束管監(jiān)測系統(tǒng)檢測煤礦井下的氣體成分，根據(jù) 氣體成分的存在及其濃度變化特征來識別煤自燃的發(fā)生及其發(fā)展程度，是目前煤炭自燃發(fā) 火預測預報應用最廣泛的方法。
[0003] 傳統(tǒng)的束管監(jiān)測系統(tǒng)將抽氣栗站和氣體監(jiān)測裝置部署在地面監(jiān)測站，借助于長距 離束管將煤礦井下監(jiān)測區(qū)域的氣體抽采至地面監(jiān)測站進行分析，而目前，將抽氣栗站和氣 體監(jiān)測裝置部署在煤礦井下，從而降低束管管路長度的井下型束管監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為束管 火災監(jiān)測技術的主流。為了確保束管監(jiān)測系統(tǒng)氣體監(jiān)測結果的實時性，氣體監(jiān)測裝置抽取 束管內的氣體進行分析前，必須對束管內的殘余氣體進行排空。
[0004] 為了實現(xiàn)對采空區(qū)自然發(fā)火情況的有效監(jiān)測，我們采用的束管監(jiān)測系統(tǒng)往往配備 多根束管，該束管監(jiān)測系統(tǒng)還包括多個換向閥，換向閥與束管一一對應，束管的一端連接對 應換向閥的進氣口，所有換向閥的第一出氣口均與一個排空栗連通，采用一臺排空栗來置 換所有的束管內的氣體。所有換向閥的第二出氣口均與一條氣體監(jiān)測管路連通，氣體監(jiān)測 管路上串設有測量氣室和測量栗。束管內的氣體置換完畢后在測量氣室中對束管抽取的氣 體進行監(jiān)測。傳統(tǒng)的監(jiān)測方式必須要使潮濕含塵氣流長時間流經(jīng)測量氣室，對精密氣體監(jiān) 測儀器的損害較大，更為重要的是:傳統(tǒng)的監(jiān)測方式是首先排空所有束管中的殘余氣體，然 后依次對各根束管中的氣體進行檢測，整個排空過程再加上各根束管的檢測過程所花費的 時間特別多，大大增加了檢測所用的時間，延誤了氣體的監(jiān)測時間，導致束管監(jiān)測系統(tǒng)對自 然發(fā)火情況監(jiān)測的實時性差。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)和控制方法，用以 解決現(xiàn)有的氣體監(jiān)測方法實時性差的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系 統(tǒng)，包括用于設置在氣體監(jiān)測管路上的流量檢測模塊，以及控制模塊，所述控制模塊采樣連 接所述流量檢測模塊，所述控制模塊具有用于控制連接所有的換向閥的換向閥控制信號輸 出端口；所述控制模塊中設置的控制策略為:首先根據(jù)流量檢測模塊檢測出的各根束管的 流量來計算各根束管排空所需的時間，然后控制各根束管同時進行排空，當某一根束管對 應的排空所需的時間到達時，控制與所述某一根束管對應的換向閥，使所述某一根束管與 氣體監(jiān)測管路連通，以進行對所述某一根束管中的氣體的檢測，以實現(xiàn)依次對各根束管進 行氣體的檢測。
[0007] 所述控制系統(tǒng)還包括與束管--對應的電控換向閥，所述控制模塊的換向閥控制 信號輸出端口對應控制連接所有的電控換向閥。
[0008] 所述控制模塊還具有用于控制連接排空栗和測量栗的栗控制信號輸出端口。
[0009] 實現(xiàn)根據(jù)流量檢測模塊檢測出的各根束管的流量來計算各根束管排空所需的時 間的手段包括以下步驟：
[0010] (1)、利用流量檢測模塊檢測分別對各根束管進行抽氣時的束管流量數(shù)據(jù)Q1;
[0011] ( 2 )、計算所有的束管同時進行排空時的總流量Q，計算公式為：
[0012] (3)、計算對所有的束管同時進行排空時第i根束管的計算流量qi，計算公式為：
[0013] ⑷、計算第i根束管的排空時間tl，計算公式為：
[0014；
[0015] 其中，^是根據(jù)第i根束管的長度和內徑計算出的第i根束管在理想狀態(tài)下的內腔 體積，ki為設置的第i根束管的內腔體積修正系數(shù)，0<ki<l，i = l、2、......、n。
[0016] -種提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制方法，首先獲取各根束管排空所需的時 間，然后對各根束管同時進行排空，當某一根束管對應的排空所需的時間到達時，檢測所述 某一根束管中的氣體，以實現(xiàn)依次對各根束管進行氣體的檢測。
[0017]當檢測完某一根束管中的氣體后，繼續(xù)排空該束管，并且不再進行本次檢測。
[0018] 所述各根束管排空所需的時間是根據(jù)采集到的各根束管的流量計算出的。
[0019] 實現(xiàn)根據(jù)各根束管的流量計算出各根束管排空所需的時間的手段包括以下步驟：
[0020] (1)、獲取分別對各根束管進行抽氣時的束管流量數(shù)據(jù)Qi;
[0021] ( 2 )、計算所有的束管同時進行排空時的總流量Q，計算公式為：
[0022]
(3)、計筧對所有的束管同時進行排空時第i根束管的計算流量 qi，計算公式為：
[0023] (4)、計算第i根束管的排空時間t，計算公式為：
[0024]
[0025] 其中，^是根據(jù)第i根束管的長度和內徑計算出的第i根束管在理想狀態(tài)下的內腔 體積，ki為設置的第i根束管的內腔體積修正系數(shù)，0<ki<l，i = l、2、 、n。
[0026] 本發(fā)明中，首先獲取各根束管排空所需的時間，然后控制對各根束管同時進行排 空，當對應的排空所需的時間到達時，檢測與所述對應的排空所需的時間對應的束管中的 氣體，實現(xiàn)依次對各根束管進行氣體的檢測。束管排空所需的時間因束管的不同會不同，時 間有長有短，當最短的排空時間到來時，先檢測該最短時間對應的束管中的氣體，而其他束 管中的氣體由于還沒有排空，那么，在檢測上述最短時間對應的束管中的氣體的同時，而其 他束管仍舊繼續(xù)排空，過段時間之后，第二短的排空時間到來時，對第二短時間對應的束管 中的氣體進行排空，而其他更長排空時間對應的束管仍舊繼續(xù)排空，檢測與排空相互不干 擾，所以，就整個系統(tǒng)而言，這種方式整體上是排空工作與檢測工作同時進行的，不必要每 次只能針對一根束管進行氣體置換，在完成該根束管的檢測后，才進行下一根束管的檢測。 而且，這種方式下，總共花費的時間只為最長的排空時間加上一次氣體檢測的時間，相較于 常規(guī)的使用經(jīng)驗判斷排空的時間，然后再依次進行四次檢測時間，本發(fā)明提供的控制方式 能夠極大地節(jié)約所花費的時間，進而提升束管監(jiān)測系統(tǒng)對自然發(fā)火情況監(jiān)測的實時性。
[0027] 而且，本發(fā)明能夠計算得到每根束管排空所花費的準確時間，以及所有束管排空 花費的總時間，然后根據(jù)得到的準確時間進行后續(xù)的檢測。由于為了防止檢測數(shù)據(jù)的不準 確，利用經(jīng)驗來進行時間判斷所花費的時間往往特別長，比實際所需的時間要長出許多，所 以，相對于傳統(tǒng)的利用經(jīng)驗來判斷時間的方式，本發(fā)明提供的方法不但能夠得到準確的排 空時間，而且，需要多少時間就消耗多長時間，不存在時間上的浪費，當該時間到來時即可 進行后續(xù)的氣體檢測，進而減少整個操作過程所花費的時間。
[0028] 另外，本發(fā)明在對束管內殘余氣體進行置換時，氣流不流經(jīng)測量氣室，減少了潮濕 氣體對監(jiān)測儀器的損害;而且通過一臺流量傳感器對多根束管的流量進行估計，減少了設 備的投入，壓縮了整個系統(tǒng)的體積，增強了設備對煤礦進行受限空間的適應性。
【附圖說明】
[0029]圖1是束管系統(tǒng)的結構布置示意圖；
[0030]圖2是束管系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的連接關系示意圖；
[0031]圖3是提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制方法的流程示意圖；
[0032]圖4是束管排空所需時間的估算流程示意圖；
[0033]圖5是排空所需時間之間的關系示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0035]如圖1所示，束管系統(tǒng)包括：
[0036]四根束管，分別為束管1、束管2、束管3和束管4;
[0037] 四個換向閥，分別為換向閥5、換向閥6、換向閥7和換向閥8，換向閥與束管一一對 應，束管1與換向閥5對應，束管2與換向閥6對應，束管3與換向閥7對應，束管4與換向閥8對 應，束管1與換向閥5的進氣口連通，束管2與換向閥6的進氣口連通，束管3與換向閥7的進氣 口連通，束管4與換向閥8的進氣口連通；
[0038] -個排氣管道，換向閥5的一個排氣口、換向閥6的一個排氣口、換向閥7的一個排 氣口和換向閥8的一個排氣口均與該排氣管道連通，該排氣管道上串設有一個排空栗9,排 空栗9持續(xù)工作能夠將4根束管內的殘余氣體排空；
[0039] -個氣體監(jiān)測管路，換向閥5的另一個排氣口、換向閥6的另一個排氣口、換向閥7 的另一個排氣口和換向閥8的另一個排氣口均與該氣體監(jiān)測管路連通，并且，該氣體監(jiān)測管 路上依次串設有測量氣室11和測量栗12,測量栗12用于將束管中的待測氣體抽取到測量氣 室11中，以進行氣體檢測。
[0040] 排空栗9和測量栗12是同型號、同功率的兩臺栗，即是兩個完全相同的兩臺栗。
[0041 ]本發(fā)明提供一個控制系統(tǒng)，用于控制上述束管系統(tǒng)進行相應地工作，以實現(xiàn)提高 礦井火情氣體監(jiān)測實時性。該控制系統(tǒng)包括流量檢測模塊和控制模塊，如圖2所示，流量檢 測模塊為流量傳感器10,該流量傳感器10串設在氣體監(jiān)測管路上?？刂颇K13可以為工控 機設備，也可以為常規(guī)的控制芯片，比如單片機等，控制模塊13采樣連接流量傳感器10。該 控制模塊13上具有用于控制連接上述四個換向閥的控制信號輸出端口，換向閥的具體類型 有以下兩種情況:第一種，上述四個換向閥本就是電控換向閥，能夠根據(jù)控制信號進行相應 地導通、關斷和換向；第二種，如果上述四個換向閥不是電控換向閥，而是手動換向閥，不能 根據(jù)控制信號進行相應地導通、關斷和換向，那么，就需要將這四個電控換向閥與上述四個 手動換向閥對應替換。不管是上述哪一種情況，該控制系統(tǒng)均可以包含上述四個電控換向 閥，也可以不包含上述四個電控換向閥，控制模塊13上的控制信號輸出端口對應控制連接 這四個電控換向閥。
[0042] 并且，為了對排空栗9和測量栗12進行控制，該控制模塊13還具有用于對應控制連 接這兩個栗的控制信號輸出端口，以對這兩個栗進行控制。另外，與上述換向閥類似，這兩 個栗可以是該控制系統(tǒng)的一部分，也可以不包含在該控制系統(tǒng)中。
[0043] 在該控制模塊13中加載相應地軟件程序來實現(xiàn)對束管系統(tǒng)的控制，該軟件程序本 質上是本發(fā)明提供的控制方法，首先，根據(jù)流量檢測模塊檢測出各根束管的流量，控制模塊 13根據(jù)接收到的流量信息計算各根束管排空所需的時間，然后控制各根束管同時進行排 空，當某一根束管對應的排空所需的時間到達時，控制與該根束管對應的換向閥，使該根束 管與氣體監(jiān)測管路連通，以進行對該根束管中的氣體的檢測，以實現(xiàn)依次對各根束管進行 氣體的檢測。該控制方法的流程圖如圖3所示。
[0044] 以下對該控制方法的各個步驟進行具體說明。
[0045] 首先，需要根據(jù)各根束管的流量計算出各根束管排空所需的時間，具體如下：
[0046] 在初始狀態(tài)下，控制模塊13控制換向閥5、換向閥6、換向閥7和換向閥8將束管1、束 管2、束管3和束管4與排氣管道連通，排空栗9同時對這四根束管進行較長時間排氣，理由是 通過較長時間的排氣能夠保證束管中的其他殘余氣體有效排空;隨后控制模塊13依次控制 其中一個換向閥，使其中一根束管連通氣體監(jiān)測管路，利用測量栗12將該束管內的氣體抽 走，同時流量傳感器10檢測該束管中的流量數(shù)據(jù)，具體為:控制模塊13首先控制換向閥5，使 束管1與氣體監(jiān)測管路連通，測量栗12抽取束管1中的氣體，同時流量傳感器10檢測束管1的 流量;然后，控制換向閥6，使束管2與氣體監(jiān)測管路連通，測量栗12抽取束管2中的氣體，同 時流量傳感器10檢測束管2的流量，以此類推，先后檢測四根束管的流量，但是需要注意的 是，在流量測量時，需要保證每次只有一根束管與氣體監(jiān)測管路連通，這樣才能夠保證檢測 的準確性，而且，上述束管流量檢測的先后順序不作要求，只要能夠檢測出四根束管的流量 即可。另外，在流量檢測的同時，還可以檢測分析測量氣室11中的氣體，得到各根束管中的 氣體的數(shù)據(jù)。
[0047] 通過上述操作，能夠得到四根束管的流量，分別為:Q1、Q2、Q3、Q 4;
[0048] 根據(jù)各根束管的流量計算出各根束管排空所需的時間的實施步驟如圖4所示，具 體包括以下步驟：
[0049] 計算所有的束管同時進行排空時的總流量Q，計算公式為
[0050] 計算對所有的束管同時進行排空時第i根束管的流量，計算公式為 [0051]最后計算第i根束管的排空時間，計算公式為：
[0052]
[0053] 1是根據(jù)第i根束管長度和內徑計算出的第i根束管在理想狀態(tài)下的內腔體積， 為設置的第i根束管內腔體積修正系數(shù)，設置束管內腔體積修正系數(shù)匕的原因是對V1體積進 行修正以反映安裝現(xiàn)場折彎擠壓等活動對束管提交的影響，所以，〇<1^<1，根據(jù)具體情況 進行具體設置。
[0054] 上述各個步驟中，i = l、2、3、4。
[0055] 通過上述計算工作，能夠得到四根束管排空所需要的時間，分別為：tl、t2、t3和 t4〇
[0056] 每根束管由于長度、內徑、以及其他的因素的不同，排空所需要的時間也可能就會 不同，本實施例中，假設tl<t2<t3<t4,即束管1排空所需的時間最短，束管4所需的時間 最長。
[0057] 由于在每次氣體檢測時，均需要先排空束管中的殘余氣體，然后再檢測束管中的 氣體數(shù)據(jù)，所以，從開始對所有的束管同時進行排空到檢測完成最長的排空所需時間對應 的束管中的氣體這一過程定為一次檢測過程。
[0058] 那么，對于一次檢測過程來說，
[0059]首先，控制四個換向閥使四個束管均與排氣管道連通，并同時控制排空栗9開始同 時對四根束管進行排氣，并同時進行計時，由于1:1<^2<^3<^4，所以，1:1時間先到來，當1:1 時間到來時，控制換向閥5進行換向，并控制測量栗12進行抽氣，在測量氣室11中對束管1中 的氣體進行檢測，與此同時，排空栗9一直對其他束管進行排氣；當對束管1中的氣體進行檢 測完成后，控制換向閥5進行換向，繼續(xù)對束管1中的氣體進行排空，并且束管1不再參與本 次檢測，另外，為了節(jié)約電能，從檢測完成束管1中的氣體開始，控制測量栗12停止轉動;過 一段時間之后，當t2時間到來時，控制換向閥6進行換向，并控制測量栗12進行抽氣，在測量 氣室11中對束管2中的氣體進行檢測，與此同時，排空栗9一直對其他束管進行排氣；當對束 管2中的氣體進行檢測完成后，控制換向閥6進行換向，繼續(xù)對束管2中的氣體進行排空，并 且束管2不再參與本次檢測，另外，為了節(jié)約電能，從檢測完成束管2中的氣體開始，控制測 量栗12停止轉動;過一段時間之后，當t3時間到來時，控制換向閥7進行換向，并控制測量栗 12進行抽氣，在測量氣室11中對束管3中的氣體進行檢測，與此同時，排空栗9 一直對其他束 管進行排氣；當對束管3中的氣體進行檢測完成后，控制換向閥7進行換向，繼續(xù)對束管3中 的氣體進行排空，并且束管3不再參與本次檢測，另外，為了節(jié)約電能，從檢測完成束管3中 的氣體開始，控制測量栗12停止轉動;過一段時間之后，當t4時間到來時，控制換向閥8進行 換向，并控制測量栗12進行抽氣，在測量氣室11中對束管4中的氣體進行檢測，與此同時，由 于本輪檢測(本次檢測過程）中已沒有還未檢測的束管，那么，為了節(jié)約電能，可以控制排空 栗9停止排氣；當對束管4中的氣體進行檢測完成后，本次檢測過程正式結束，可以控制測量 栗12也停止轉動。
[0060] 上述是一次完整的檢測過程，過一段時間之后，如果還要進行下一次檢測，那么， 下次檢測過程以及后續(xù)的每次檢測過程均按照上述檢測過程的步驟進行檢測。
[0061 ]而且，該檢測過程中的時間是從最少的時間依次流動到最多的時間，四個時間的 關系如圖5所示，總的時間并非是四個時間的累加，所以，這種檢測過程所花費的總時間為 最長的排空時間加上一次氣體檢測時間，與傳統(tǒng)的檢測時間相比，少了很多。
[0062] 另外，如果由于采礦位置的更改，或者其他的因素導致束管發(fā)生了變化，比如某一 根束管長度發(fā)生了變化，這時該束管的體積就發(fā)生改變，最終導致該束管排空所花費的時 間也相應地改變，這時就需要重新計算相應束管排空所花費的時間，然后進行重新控制。
[0063] 針對上述控制過程，以下給出一個具體應用實例。
[0064] 初始狀態(tài)下，首先，所有換向閥將所有束管與排空栗9導通，排空栗9運行較長時間 對四根束管進行排空，其次，測量栗12依次抽取四根束管內的氣體進入測量氣室11進行測 量，同時流量傳感器10測定測量栗12抽取束管內的氣體時束管1、束管2、束管3、束管4內氣 體的流量分別為6. lL/min、8.0L/min、6.9L/min、6.7L/min。
[0065] 然后，計算排空栗9對所有束管同時進行排空時的總流量Q，
[0066] 將上述數(shù)據(jù)帶；
得到排空栗對所有束管進行排空時各束管的流量 分另1J為3 · 9L/min、4.4L/min、4.3L/min、5 · lL/min〇
[0067] 束管長度為4000m、3200m、2800m、1600m，內徑均為8mm時，束管在理想狀態(tài)下的內 腔體積分別為200.8L、160.8L、140.8L、80.4L，設置束管內腔體積修正系數(shù)為0.9，則各束管 修正后的實際體積為180.8L、144.8L、126.8L、72.4L，則各束管的排空時間估算結果分別為 45.4min、32.9min、29.5min、14.2min〇
[0068] 最后，在以后每次進行排空和測量的過程中，換向閥依次將束管3、束管4、束管2、 束管1與氣體監(jiān)測管路導通，測量栗依次實現(xiàn)對四根束管氣體的抽取以進行氣體檢測。
[0069] 上述實施例中，給出了一種束管排空所需的時間的具體計算方法，作為其他的實 施例，如果事先知道每根束管排空所需的時間，那么，該控制方法中就無需包括上述計算方 法，而直接將這些事先知曉的時間數(shù)據(jù)拿來使用即可。
[0070] 上述實施例中，當對某一根束管中的氣體進行檢測完成后，控制對應換向閥進行 換向，繼續(xù)對該束管中的氣體進行排空，作為其他的實施例，當對某一根束管中的氣體進行 檢測完成后，還可以控制對應換向閥閉合，不繼續(xù)對該束管中的氣體進行排空。這種方式 下，由于條件發(fā)生了改變，就需要對束管排空時間進行重新計算，具體計算的方式可以采用 本實施例給出的方式，也可以是其他的方式，由于具體計算的方式不是本發(fā)明所保護的重 點，這里不再說明，但是，不管計算方式是什么，控制方法基于的原理是相同的，均是根據(jù)束 管排空所花費的時間來進行排空和氣體監(jiān)測。
[0071] 上述實施例中，束管系統(tǒng)包括四根束管，相應地，換向閥也有四個，檢測過程包括 四個小過程，作為其他的實施例，束管系統(tǒng)中并不局限于四根束管，其還可以是其他個數(shù)， 以η表示，η 2 2，n根束管的具體布置方式與上述4根束管的方式類似，布置的原理是相同的， 即，假設i = l、2、……、n，那么，第i根束管就與第i個換向閥對應，則，第i根束管與第i個換 向閥的進氣口連通;這η個換向閥的其中一個排氣口均與排氣管道連通，該排氣管道上串設 有一個排空栗;這η個換向閥的另一個排氣口均與氣體監(jiān)測管路連通。具體的控制過程與上 述實施例中的原理相同，只是相應地，上述計算公式中的i就需要等于1、2、 、n-l、n。
[0072] 以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。本發(fā)明的基 本思路在于上述基本方案，對本領域普通技術人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導，設計出各種變 形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對 實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括用于設置在氣體 監(jiān)測管路上的流量檢測模塊，W及控制模塊，所述控制模塊采樣連接所述流量檢測模塊，所 述控制模塊具有用于控制連接所有的換向閥的換向閥控制信號輸出端口；所述控制模塊中 設置的控制策略為:首先根據(jù)流量檢測模塊檢測出的各根束管的流量來計算各根束管排空 所需的時間，然后控制各根束管同時進行排空，當某一根束管對應的排空所需的時間到達 時，控制與所述某一根束管對應的換向閥，使所述某一根束管與氣體監(jiān)測管路連通，W進行 對所述某一根束管中的氣體的檢測，W實現(xiàn)依次對各根束管進行氣體的檢測。2. 根據(jù)權利要求1所述的提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 控制系統(tǒng)還包括與束管一一對應的電控換向閥，所述控制模塊的換向閥控制信號輸出端口 對應控制連接所有的電控換向閥。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制模塊還具有用于控制連接排空累和測量累的累控制信號輸出端口。4. 根據(jù)權利要求1或2所述的提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制系統(tǒng)，其特征在于， 實現(xiàn)根據(jù)流量檢測模塊檢測出的各根束管的流量來計算各根束管排空所需的時間的手段 包括W下步驟： (1 )、利用流量檢測模塊檢測分別對各根束管進行抽氣時的束管流量數(shù)據(jù)化； (2) 、計算所有的束管同時進行排空時的總流量Q，計算公式為：(3) 、計算對所有的束管同時進行排空時第i根束管的計算流量qi，計算公式為：(4) 、計算第i根束管的排空時間ti，計算公式為：其中，Vi是根據(jù)第i根束管的長度和內徑計算出的第i根束管在理想狀態(tài)下的內腔體積， ki為設置的第i根束管的內腔體積修正系數(shù)，0<ki<l，i = l、2、......、n。5. -種提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制方法，其特征在于，首先獲取各根束管排 空所需的時間，然后對各根束管同時進行排空，當某一根束管對應的排空所需的時間到達 時，檢測所述某一根束管中的氣體，W實現(xiàn)依次對各根束管進行氣體的檢測。6. 根據(jù)權利要求5所述的提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制方法，其特征在于，當檢 測完某一根束管中的氣體后，繼續(xù)排空該束管，并且不再進行本次檢測。7. 根據(jù)權利要求5或6所述的提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制方法，其特征在于， 所述各根束管排空所需的時間是根據(jù)采集到的各根束管的流量計算出的。8. 根據(jù)權利要求7所述的提高礦井火情氣體監(jiān)測實時性的控制方法，其特征在于，實現(xiàn) 根據(jù)各根束管的流量計算出各根束管排空所需的時間的手段包括W下步驟： (1 )、獲取分別對各根束管進行抽氣時的束管流量數(shù)據(jù)化； (2)、計算所有的束管同時進行排空時的總流量Q，計算公式為：(3) 、計算對所有的束管同時進行排空時第i根束管的計算流量qi，計算公式為：(4) 、計算第i根束管的排空時間ti，計算公式為：其中，Vi是根據(jù)第i根束管的長度和內徑計算出的第i根束管在理想狀態(tài)下的內腔體積， ki為設置的第i根束管的內腔體積修正系數(shù)，0<ki<l，i = l、2、......、n。
【文檔編號】G01N33/00GK105842404SQ201610319780
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】趙彤宇, 陳登照, 呂文梁, 謝冠恒, 賴曉龍, 張婷婷
【申請人】鄭州光力科技股份有限公司