一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统

本发明涉及到瓦斯浓度检测技术领域，尤其是矿井下瓦斯检测系统。

背景技术：

我国现有的检测方法就是在矿井总回风巷，采区回风巷，采煤工作面回风巷等地点人工进行瓦斯和二氧化碳浓度测定，这种方法存在着一定的危险性，很有可能在检测的同时瓦斯浓度超标并伴随着电火花而产生爆炸，矿井环境恶劣，夹杂着各种影响安全的易燃、易爆、有毒性气体，其中瓦斯气体是最为常见、危害性较大的易燃易爆气体，如不能随时掌握瓦斯情况，将威胁一线作业人员的生命健康安全。

综上所述，就需要一款结构简单、便于安装，能够快速准确的检测出瓦斯浓度并能够迅速上传的系统，从而保证了瓦斯浓度的时效性，同时也保障了技术人员的人身安全。

技术实现要素：

本发明针对传统的瓦斯人工检测方法，提供了一种实时监测瓦斯浓度的检测系统，随时监测瓦斯浓度，并在瓦斯浓度超过一定标准时报警，提醒矿工迅速撤离，这种结构简单、便于安装并具有快速反馈能力的系统，既保证了参数的可靠性，也保障了技术人员的人身安全。

本发明解决其技术问题是通过以下的技术方案来实现的：

本发明提供了一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统，该系统由智能控制模块，通讯模块，传感器模块，报警模块，数模转换模块和pc模块组成，所述的数模转换模块的输入端和传感器模块的输出端连接，智能控制模块的输入端与数模转换模块的输出端连接，同时连接电源，所述报警模块的输入端与智能控制模块的输出端连接，所述通讯模块的输入端与智能控制模块的输出端连接，pc模块的输入端与通讯模块的输出端连接。

该系统在正常时候智能控制模块从电源取电，同时给传感器模块供电，通过传感器模块对瓦斯浓度进行检测，并把所测结果通过数模转换模块传递给智能控制模块，由智能控制模块进行数据处理，当所监测数据超过预设值时，启动报警模块，并通过通讯模块将处理后的数据上传到pc模块，若所监测数据没有达到预设值，则正常通过通讯模块向pc模块输送最终数据。

上述的智能控制模块主要作用是实现对ad模块的数据处理，控制器选用stm32单片机，通过stm32单片机来实现对报警模块的控制。

上述的通讯模块采用atk-esp8266型号wifi，当单片机有数据传递过来时，实现对数据的传送。

上述传感器模块为瓦斯浓度传感器，将采集到的瓦斯浓度信息通过数模转换模块传送给单片机。

上述报警模块为声光报警器，当接收到单片机传来的信号后发出声光警报。

上述ad转换模块用来实现将瓦斯浓度传感器传递来的模拟量转换为数字量，并将其输送给智能控制模块。

上述的pc模块为上位机，用来显示通过通讯模块传输的数据。

本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统，通过检测矿井下的瓦斯浓度，及时的发现安全隐患，并以声光的形式发出报警，提醒工作人员安全撤离，同时将数据传回地面。

附图说明

图1是本发明装置的组成框图。

图2是本发明装置的声光报警装置组成框图。

图中：1-传感器模块、2-数模转换模块、3-电源、4-智能控制模块、5-报警模块、6-通讯模块、7-pc模块。

具体实施方式

下面将结合本发明装置中的附图，对本发明装置的技术方案进行清楚、完整的描述。

参考图1，在本实施例中，本发明所涉及的是一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统，该系统由传感器模块1，数模转换模块2，电源3，智能控制模块4，报警模块5，通讯模块6和结果pc模块7组成，所述的数模转换模块2的输入端和传感器模块1的输出端连接，智能控制模块4的输入端与数模转换模块的输出端连接，同时连接电源3，所述报警模块5的输入端与智能控制模块的输出端连接，所述通讯模块6的输入端与智能控制模块的输出端连接，pc模块7的输入端与通讯模块的输出端连接；该系统在正常时候智能控制模块从电源取电，同时给传感器模块供电，通过传感器模块对瓦斯浓度进行检测，并把所测结果通过数模转换模块传递给智能控制模块，由智能控制模块进行数据处理，当所监测数据超过预设值时，启动报警模块，并通过通讯模块将处理后的数据上传到pc模块的显示屏，若所监测数据没有达到预设值，则正常通过通讯模块向pc模块输送最终数据。

上述传感器模块为瓦斯浓度传感器，将采集到的瓦斯浓度信息通过数模转换模块传送给单片机。

上述的智能控制模块主要作用是实现对ad模块的数据处理，控制器选用stm32单片机，通过stm32单片机来实现对报警模块的控制。

上述的通讯模块采用atk-esp8266型号wifi，当单片机有数据传递过来时，实现对数据的传送。

上述报警模块为声光报警器，当接收到单片机传来的信号后发出声光警报。

上述ad转换模块用来实现将瓦斯浓度传感器传递来的模拟量转换为数字量，并将其输送给智能控制模块。

上述的pc模块为上位机，用来显示通过通讯模块传输的数据。

参考图2，当监测数据超过预设值时，控制器模块4向报警模块5供电，电流经过r1，点亮警报灯，同时电流经过r2与三极管放大电路，使报警器发出警报。

在本实施例中，所述stm32单片机、wifi、声光报警器、瓦斯浓度传感器均为现有技术，本领域技术人员可根据需求自行选择相应产品及型号，并且等同物可以代替其原件而不偏离本发明的范围，本系统结构简单、便于安装，能够快速准确的检测出瓦斯浓度并能够迅速上传的系统，从而保证了瓦斯浓度的时效性，同时也保障了技术人员的人身安全。

技术特征：

1.一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统，包括：传感器模块(1)，数模转换模块(2)，电源(3)，智能控制模块(4)，报警模块(5)，通讯模块(6)和结果pc模块(7)；其特征在于：所述的数模转换模块(2)的输入端和传感器模块(1)的输出端连接，智能控制模块(4)的输入端与数模转换模块的输出端连接，同时连接电源(3)，所述报警模块(5)的输入端与智能控制模块的输出端连接，所述通讯模块(6)的输入端与智能控制模块的输出端连接，pc模块(7)的输入端与通讯模块的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统，其特征在于，所述的智能控制模块(4)为stm32单片机，实现对数据的处理。

技术总结
本发明提供了一种矿下瓦斯浓度检测及报警系统，该系统由传感器模块，数模转换模块，电源，智能控制模块，报警模块，通讯模块和PC模块组成，其针对现有技术无法实时监测矿井下瓦斯浓度，以及需要人工检测，提供了一种矿下瓦斯浓度检测系统，该系统正常工作时传感器模块对瓦斯浓度进行检测，并把所测结果通过数模转换模块传递给智能控制模块，由智能控制模块进行数据处理，当所监测数据超过预设值时，启动报警模块，并通过通讯模块向PC模块输送最终数据，这种结构简单、便于安装并具有快速反馈能力的系统，既保证了参数的可靠性，也保障了技术人员的人身安全。

技术研发人员：鲍志伟;周莉;黄志祥;张珂
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2021.04.30
技术公布日：2021.07.23