專利名稱：一種煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煤礦安全控制領域，特別涉及一種煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測與控制系統(tǒng)。
2、背景技術當前，國內外煤礦井下預報自燃發(fā)火主要采用氣體分析法，主要設備為束管監(jiān)測系統(tǒng)，其原理是從地面敷設多路束管至采煤工作地點，利用真空抽氣泵將采樣氣體抽至地面氣相色譜儀中進行氣體組份分析，根據(jù)CO、CH4、C2H4、O2等氣體組份變化推算采樣點的溫度以及是否開始自燃。束管監(jiān)測系統(tǒng)雖然能夠實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，但在實際使用過程中也存在許多缺點(1)安裝復雜，必須從井筒敷設束管，在地面要設置泵房、色譜儀分析室等；(2)管路維護困難，當發(fā)生堵管時，必須進行反吹，堵管處不易確定；(3)購置和維護費用高，一套系統(tǒng)至少30萬元，至少有3-5人進行長年維護和監(jiān)測，加上材料費用，一年費用約15萬元；(4)不能實現(xiàn)實時監(jiān)控，從采樣點到色譜儀分析出結果，最快也需要半個小時，(6)無法實現(xiàn)灌漿、充氮等自動滅火控制；(7)無法與煤礦其它安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

發(fā)明內容本實用新型的目的，在于克服束管監(jiān)測系統(tǒng)的上述不足，提供一種便于使用與管理、高度智能化的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)。
本實用新型是通過以下方式實現(xiàn)的本實用新型的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，包括采樣與控制裝置，嵌入式單片計算機，供電裝置，以及連接在采樣與控制裝置上的至少一個溫度傳感器和至少一個CH4和CO傳感器，每個溫度傳感器、CH4和CO傳感器的外部均固定有一個傳感器抗擠壓裝置。嵌入式單片計算機系統(tǒng)包括RS232、RS465、RJ45等接口、觸摸屏和監(jiān)測與控制軟件。
本實用新型的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，為了對采空區(qū)和各個工作面上下隅角的氣體和溫度變化情況進行連續(xù)監(jiān)測、分析與控制，所述的溫度傳感器、CH4和CO傳感器為12個以上。
本實用新型的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，所述的溫度傳感器通過耐高溫導線和導線連接器與采樣與控制裝置連接。
本實用新型的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，所述的CH4與CO傳感器，其監(jiān)測精度為CH4≤0.2％，CO≤0.0005％；所述的溫度傳感器，其監(jiān)測溫度≤300℃，監(jiān)測精度為±3℃；溫度傳感器、CH4和CO傳感器的零點自動校正；采樣與控制裝置設置有報警臨界值。
本實用新型的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，可以對CO、CH4成份與溫度同時進行直接監(jiān)測，準確率更高；安裝簡單，運行可靠，基本不需要維護，成本大幅降低；實時監(jiān)測、分析，監(jiān)測、分析與控制相結合，能有效預報與控制火災；使用靈活，既可單獨在井下使用，也可與其他礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)等進行聯(lián)網(wǎng)使用。


圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構示意圖。
圖1中1為溫度傳感器，2為CH4和CO傳感器，3為傳感器抗擠壓裝置，4為耐高溫導線，5為導線連接器，6為采樣與控制裝置，7為嵌入式單片計算機，8為供電裝置。
5具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細說明一種煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)如圖1所示，溫度傳感器1、CH4和CO傳感器2分別裝入傳感器抗擠壓裝置3并旋緊螺口，溫度傳感器1的耐高溫導線4通過導線連接器5與普通電纜相連，與CH4和CO傳感器的信號線路作為一組，接入采樣與控制裝置6的接線柱上，采樣與控制裝置與嵌入式單片計算機7通過RS232串口進行連接，嵌入式單片計算機提供RS485和RJ45口與其他安全監(jiān)控系統(tǒng)連接，供電裝置8為系統(tǒng)提供適合的直流電源。上述的由溫度傳感器1、CH4和CO傳感器2組成的信號線路共有12組。
上述自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，CH4與CO傳感器，精度為CH4≤0.2％，CO≤0.0005％；溫度傳感器監(jiān)測溫度≤300℃，精度優(yōu)于±3℃；自動校正傳感器零點漂移；報警臨界值可自行設置，輸出4路模擬/數(shù)字信號且輸出路數(shù)可擴展；支持ModBus協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。
本實用新型的工作過程是在系統(tǒng)軟件控制下，每隔規(guī)定時間，向CH4和CO傳感器輸出工作電壓，然后進行數(shù)據(jù)采集，對氣體和溫度數(shù)據(jù)通過特殊算法進行漂移校定，然后計算出氣體的含量與溫度值，與事先規(guī)定的閾值進行比較，如達到或超過閾值，則發(fā)出報警信號，根據(jù)傳感器布局、溫度、CH4和CO值的變化速率和變化趨勢通過分析算法分析自燃點并在指定路道中輸出模擬/數(shù)字信號以達到控制電磁閥自動滅火的目的。
本實用新型具有體積小、安裝簡單迅速、維護簡單、成本低、工作可靠、能實時監(jiān)測、可自動控制火災等特點，特別適合于有自燃發(fā)火傾向煤層的大中小型礦井作為自燃發(fā)火監(jiān)測與控制設備使用。
權利要求1.一種煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，其特征在于包括采樣與控制裝置[6]，嵌入式單片計算機[7]，供電裝置[8]，以及連接在采樣與控制裝置[6]上的至少一個溫度傳感器[1]和至少一個CH4和CO傳感器[2]，每個溫度傳感器[1]、CH4和CO傳感器[2]的外部均固定有一個傳感器抗擠壓裝置[3]。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度傳感器、CH4和CO傳感器為12個以上。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度傳感器通過耐高溫導線[4]和導線連接器[5]與采樣與控制裝置連接。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測、分析與控制系統(tǒng)，其特征在于所述的CH4與CO傳感器[2]，其監(jiān)測精度為CH4≤0.2％，CO≤0.0005％；所述的溫度傳感器[1]，其監(jiān)測溫度≤300℃，監(jiān)測精度為±3℃；溫度傳感器、CH4和CO傳感器的零點自動校正；采樣與控制裝置[6]設置有報警臨界值。
專利摘要本實用新型屬于煤礦安全控制領域，特別涉及一種煤礦井下用自燃發(fā)火監(jiān)測與控制系統(tǒng)，包括采樣與控制裝置，嵌入式單片計算機，供電裝置，以及連接在采樣與控制裝置上的至少一個溫度傳感器和至少一個CH
文檔編號G08B21/00GK2911815SQ200620084580
公開日2007年6月13日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權日2006年5月23日
發(fā)明者張玉林, 韓庚祥 申請人:張玉林, 韓庚祥