一种矿井安全监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种矿井安全监测系统，属于安全监测系统技术领域。
【背景技术】
[0002]煤矿事故是煤矿作业中经常需要面对的重大问题，它严重威胁矿工的生命财产安全。煤矿事故发生的原因多种多样，例如瓦斯浓度超标、井下氧气不足和罐道变形引起的矿井塌方。
[0003]申请号为201210547195.2，申请日为2012年12月17日的发明专利申请提供了一种矿井安全监测系统，包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、电源模块，还包括有终端图像监测设备和环境参数监测仪表，所述终端图像监测设备包括无线视频摄像头和无线电话，所述传感器模块连接有自动报警装置。该发明能够在矿井环境中可靠的完成无线网络接入功能，操作系统能够调度多任务、具有实时性以及能够自组网络的协议标准。能够大大提高矿井安全系统的数据传输性能和效率，为减少矿井事故的发生起到了很好的保障作用。
[0004]申请号为201310464742.5，申请日为2013年9月30日的发明专利申请公开了一种基于无线网络的矿井安全监测系统，包括:一瓦斯浓度传感器；一空气流量传感器；一空气湿度传感器；一无线网络通讯系统，所述中继路由、汇聚节点与监控中心处理器之间通过无线网络通讯。该发明可实现实时监测并对异常情况通过报警器进行警告，可最大限度减少安全事故的发生，具有开放性好，实时性高和安全性好等特点，为各种监测监控系统的传输提供高速通道，最大限度实现子系统的信息共享，便于系统的扩展。
[0005]申请号为201410121549.6，申请日为2014年3月28日的发明专利申请公开了一种矿井综合在线监测系统，包括存储有矿井三维电子地图的地面监控中心，所述地面监控中心通过组成环网的交换机连接有若干监控分站控制器，每个监控分站控制器连接有逃生系统控制器、风门控制器、风速传感器、振动传感器、风门电子百叶窗和温湿度传感器；所述风门控制器连接有风门开闭状态传感器、声光报警器、红外传感器、手动控制按钮和电磁阀；该发明的有益效果是:综合了风门控制、逃生指示、环境监测等方面的监测，使矿井的在线监测更加集中、及时和全面，提高了矿井的管理效率和水平，提高了矿井的安全性。
[0006]现有的矿井安全监测系统都注重对井下环境的监测，如温湿度、瓦斯浓度等数据，而对罐道变形的监测不够严密，一旦罐道变形严重容易威胁矿井安全生产。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明提出了一种矿井安全监测系统，能够测量出矿井罐道的弹性形变缺陷，避免因矿井罐道形变导致的塌方事故，保证矿工们的生命安全。
[0008]本发明为解决其技术问题采用如下技术方案:
一种矿井安全监测系统，包括瓦斯浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、空气湿度检测模块、矿井罐道变形检测模块、中央处理模块和报警模块，其中瓦斯浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、空气湿度检测模块和矿井罐道变形检测模块分别与中央处理模块连接，中央处理模块与报警模块连接；
所述矿井罐道变形检测模块包括安装在矿井内的激光发射器、监测光拦和激光接收器，所述的激光发射器采用可见光半导体激光器，由内倒置望远镜把激光扩束，获得发散角为毫弧度以下的光束；输出激光光强符合X-Y两维均是等腰高斯分布；
所述的监测光拦由中心通光圆管状光拦构成，通光孔的直径等于通过待监测位置激光束的直径；监测光拦的直径与长度之比大于I;
所述激光发射器的高斯光束光轴和激光接收器的光轴以及监测光拦光轴共线设置。
[0009]作为本发明的一种优选技术方案:所述瓦斯浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、空气湿度检测模块和矿井罐道变形检测模块分别与中央处理模块通过无线通信模块连接。
[0010]作为本发明的一种优选技术方案:所述无线通信模块通过GPRS或者3G网络与无线通信网络相连。
[0011]作为本发明的一种优选技术方案:所述报警模块为声光报警器。
[0012]作为本发明的一种优选技术方案:所述中央处理模块采用Atmel公司生产的基于ARM920T内核的嵌入式微处理器AT91RM920。
[0013]作为本发明的一种优选技术方案:所述瓦斯浓度检测模块采用为M313877瓦斯浓度传感器。
[0014]作为本发明的一种优选技术方案:所述空气湿度检测模块采用HTll空气湿度传感器。
[0015]本发明所述的一种矿井安全监测系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1、本发明可实时监控矿井内的环境参数，最大限度的减少安全事故的发生，为矿工的生命安全提供有利的保证。
[0016]2、本发明通过设置矿井罐道变形检测模块，对矿井罐道变形实时监控，便于及时发现变形位置，为矿井罐道维护提供及时数据。
[0017]3、本发明通过激光发射器、监测光拦和激光接收器检测矿井罐道形变，检测精度高；监测光拦可在矿井罐道内移动，便于对矿井罐道全区域进行检测。
【附图说明】
[0018]
图1是本发明矿井安全监测系统的原理图。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明创造做进一步详细说明。
[0020]一种矿井安全监测系统，包括瓦斯浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、空气湿度检测模块、矿井罐道变形检测模块、中央处理模块和报警模块，其中瓦斯浓度检测模块、二氧化碳浓度检测模块、空气湿度检测模块和矿井罐道变形检测模块分别与中央处理模块连接，中央处理模块与报警模块连接； 所述矿井罐道变形检测模块包括安装在矿井内的激光发射器、监测光拦和激光接收器，所述的激光发射器采用可见光半导体激光器，由内倒置望远镜把激光扩束，获得发散角为毫弧度以下的光束；输出激光光强符合X-Y两维均是等腰高斯分布；
所述的监测光拦由中心通光圆管状光拦构成，通光孔的直径等于通过待监测位置激光束的直径；监测光拦的直径与长度之比大于I;
所述激光发射器的高斯光束光轴和激光接收器的光轴以及监测光拦光轴共线设置。
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