矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，包括用于检测瓦斯管道内的压力传感器、用于检测瓦斯管道内是否有火焰存在的火焰传感器、用于接收压力信号和火焰信号的处理单元以及用于接收处理单元输出控制命令并动作的抑爆或阻爆装置；本发明提供的矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，能够对煤层抽采的瓦斯管道进行实时有效地监控，能够及时发现在瓦斯管道利用端因回火或者雷击引起的爆炸或燃烧，并发出相应信号供其它装置及时发出抑爆或阻爆动作，防止事故的进一步恶化；爆炸信号控制器不仅能够及时有效地获知被监测管道的参数数据，还能接收遥控器传来的信号，对仪器运行参数进行调校，保存调校参数。
【专利说明】矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿瓦斯抽采或利用领域，尤其涉及一种矿用瓦斯管道信号监控装置。
【背景技术】
[0002]在煤矿开采作业中，需要对煤层的瓦斯进行抽采，抽采煤层中的瓦斯不仅可以有效减少或者防止煤矿重大瓦斯事故的发生，更能够对煤层中的瓦斯变废为宝，有效利用瓦斯这种清洁能源。
[0003]在对煤层中的瓦斯进行抽采时往往利用瓦斯管道进行，在煤层瓦斯的抽采时，瓦斯的浓度往往在30%左右，但不少更低，甚至处于瓦斯的爆炸浓度5% -16%的范围之内。抽采的瓦斯输出后，如果因在利用端发生回火或者雷击等外界因素而引起瓦斯爆炸或燃烧，将引起严重的安全事故，然而目前还没有一种方法及设备能够对上述问题进行有效的监控。
[0004]因此，需要提出一种对矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，能够对煤层抽采的瓦斯管道进行实时有效地监控，能够及时发现在瓦斯管道利用端因回火或者雷击引起的爆炸或燃烧，并发出相应信号供其它装置及时发出抑爆或阻爆动作，防止事故的进一步恶化，而且稳定可靠，使用方便。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，能够及时发现在瓦斯管道利用端因回火或者雷击引起的爆炸或燃烧，并发出相应信号供其它装置及时发出抑爆或阻爆动作，防止事故的进一步恶化，而且稳定可靠，使用方便。
[0006]本发明提供的一种矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，包括用于检测瓦斯管道内的压力的压力传感器、用于检测瓦斯管道内是否有火焰存在的火焰传感器、用于接收压力信号和火焰信号的处理单元以及用于接收处理单元输出控制命令并动作的抑爆或阻爆装置。
[0007]进一步，所述压力传感器为两个且均与处理单元连接。
[0008]进一步，所述火焰传感器为两个且均与处理单元连接，所述火焰传感器为感光型火灾传感器。
[0009]进一步，所述处理单元包括输入端与压力传感器和火焰传感器输出端连接的前置处理电路和与所述前置处理电路连接的中央处理电路，所述中央处理电路与抑爆或阻爆装置连接。
[0010]进一步，所述系统还包括调试单元，所述调试单元包括与所述中央处理电路连接的红外接收电路以及红外遥控器。
[0011 ] 进一步，所述系统还包括监控中心，所述监控中心通过有线和/或无线的方式与中央处理电路连接并进行数据交互。
[0012]进一步，所述系统还包括指示单元，所述指示单元包括显示屏和报警器，所述显示屏和报警器均与所述中央处理电路连接。
[0013]进一步，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器与所述前置处理电路输入端连接。
[0014]进一步，所述前置处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及数据采集采集电路，所述放大电路的输入端作为前置处理电路的输入端，数据采集电路的输出端作为前置处理电路的输出端。
[0015]本发明的有益效果:本发明提供的矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，能够对煤层抽采的瓦斯管道进行实时有效地监控，能够及时发现在瓦斯管道利用端因回火或者雷击引起的爆炸或燃烧，并发出相应信号供其它装置及时发出抑爆或阻爆动作，防止事故的进一步恶化；爆炸信号控制器不仅能够及时有效地获知被监测管道的参数数据，还能接收遥控器传来的信号，对仪器运行参数进行调校，保存调校参数；而且稳定可靠，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0017]图1为本发明的原理框图。
【具体实施方式】
[0018]图1为本发明的原理框图，如图所示，本发明提供的一种矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，包括用于检测瓦斯管道内的压力的压力传感器、用于检测瓦斯管道内是否有火焰存在的火焰传感器、用于接收压力信号和火焰信号的处理单元以及用于接收处理单元输出控制命令并动作的抑爆或阻爆装置，本发明能够对煤层抽采的瓦斯管道进行实时有效地监控，能够及时发现在瓦斯管道利用端因回火或者雷击引起的爆炸或燃烧，并发出相应信号供其它装置及时发出抑爆或阻爆动作，防止事故的进一步恶化；爆炸信号控制器不仅能够及时有效地获知被监测管道的参数数据，还能接收遥控器传来的信号，对仪器运行参数进行调校，保存调校参数；而且稳定可靠，使用方便，其中，抑爆或阻爆装置为现有技术，抑爆或阻爆装置、压力传感器以及火焰传感器均为本质安全型设备。
[0019]本实施例中，所述压力传感器为两个且均与处理单元连接，采用两个压力传感器，能够使监控更加准确，比如，通过压力值反应是否有爆炸发生，或者两个传感器同时输出高电平或者大电流时，表示有异常情况发生(包括爆炸，或者抽采瓦斯的流速增加)，当两个传感器同时输出低电平或者小电流时，表示瓦斯管道处于正常状态，当然，也可以将上述内容进行相反的设定，同样能够表征瓦斯管道内的状况。
[0020]本实施例中，所述火焰传感器为两个且均与处理单元连接，所述火焰传感器为感光型火灾传感器，感光型火灾传感器通过检测瓦斯爆炸时发出的紫外光来判断是否有爆炸发生，采用两个火焰传感器，能够使得检测以及控制更加准确，而且，更为重要的是能够利于对本发明进行测试，这是由于当压力传感器设置到瓦斯管道中后，系统能否正常工作不能够通过压力值进行测量，只能通过外界光源刺激火焰传感器来检测系统能否正常工作，外接光源一般采用蜡烛等可燃物质燃烧时发出的光源；当压力传感器和火焰传感器均由信号输出时，则可判断瓦斯管道内有爆炸发生，处理单元输出控制命令使阻燃阀门关闭，从而及时阻止事故进一步发生。
[0021]本实施例中，所述处理单元包括输入端与压力传感器和火焰传感器输出端连接的前置处理电路和与所述前置处理电路连接的中央处理电路，所述中央处理电路与抑爆或阻爆装置连接，所述中央处理电路采用现有的单片机，比如ARM单片机、ATMEL单片机等，前置处理电路为检测信号进行预处理。
[0022]本实施例中，所述系统还包括调试单元，所述调试单元包括与所述中央处理电路连接的红外接收电路以及红外遥控器，通过红外遥控器和红外接收电路的作用，能够对本系统进行现场调试并进行参数设置，而无需通过其他设备或者将本系统拆卸后再进行调试，操作方便。
[0023]本实施例中，所述系统还包括监控中心，所述监控中心通过有线和/或无线的方式与中央处理电路连接并进行数据交互，监控中心能够及时获取瓦斯管道中的参数，而且在爆炸发生之后，能够根据参数对事故作出正确有效的补救措施。
[0024]本实施例中，所述系统还包括指示单元，所述指示单元包括显示屏和报警器，所述显示屏和报警器均与所述中央处理电路连接，其中，显示屏用于在调试或者参数设置过程中显示本系统是否正常，报警器用于在爆炸发生后立即发出报警信号，由于雷击或者回火引起的爆炸往往在利用端，也就是爆炸燃烧由瓦斯管道输出端向输入端发展，因此，报警器可以设置多个，以便通知井下作业人员迅速做出应急准备。
[0025]本实施例中，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器与所述前置处理电路输入端连接，其中，温度传感器用于检测瓦斯管道中的温度状况，为本系统稳定可靠工作提供支持，也就是说:如果压力传感器或者火焰传感器出现故常，通过温度传感器输出的温度值急剧升高判断发生爆炸，当然，压力传感器和火焰传感器均正常工作，均由表示爆炸发生的信号输出，温度传感器输出的温度值也是理所当然会急剧升高；如压力传感器或者火焰传感器均正常，那么温度传感器对瓦斯管道的状态进行实时监控，为监控中心做出准确判断分析提供依据。
[0026]本实施例中，所述前置处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及数据采集采集电路，所述放大电路的输入端作为前置处理电路的输入端，数据采集电路的输出端作为前置处理电路的输出端，其中数据采集电路用于将模拟信号转换为数字信号，便于中央处理电路处理。
[0027]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:包括用于检测瓦斯管道内的压力的压力传感器、用于检测瓦斯管道内是否有火焰存在的火焰传感器、用于接收压力信号和火焰信号的处理单元以及用于接收处理单元输出控制命令并动作的抑爆或阻爆装置。
2.根据权利要求1所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述压力传感器为两个且均与处理单元连接。
3.根据权利要求1所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述火焰传感器为两个且均与处理单元连接，所述火焰传感器为感光型火灾传感器。
4.根据权利要求2或3所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述处理单元包括输入端与压力传感器和火焰传感器输出端连接的前置处理电路和与所述前置处理电路连接的中央处理电路，所述中央处理电路与抑爆或阻爆装置连接。
5.根据权利要求4所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述系统还包括调试单元，所述调试单元包括与所述中央处理电路连接的红外接收电路以及红外遥控器。
6.根据权利要求5所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述系统还包括监控中心，所述监控中心通过有线和/或无线的方式与中央处理电路连接并进行数据交互。
7.根据权利要求6所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述系统还包括指示单元，所述指示单元包括显示屏和报警器，所述显示屏和报警器均与所述中央处理电路连接。
8.根据权利要求7所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器与所述前置处理电路输入端连接。
9.根据权利要求8所述矿用瓦斯管道爆炸信号监控装置，其特征在于:所述前置处理电路包括依次连接的放大电路、滤波电路以及数据采集采集电路，所述放大电路的输入端作为前置处理电路的输入端，数据采集电路的输出端作为前置处理电路的输出端。
【文档编号】F17D5/00GK104482413SQ201410799314
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】刘胜, 林雪峰, 李柏均, 岳建平, 邱飞, 刘虎, 任文贤, 唐勇, 周燕, 杨娟, 吴益晓, 王艺树, 常宇, 丁业平, 柴庆凯, 刘娟, 陈德敏, 杨继明 申请人:中煤科工集团重庆研究院有限公司