一种矿井瓦斯探测系统及方法与流程

本发明涉及煤矿安全设备技术领域，尤其涉及一种矿井瓦斯探测系统及方法。

背景技术：

矿井瓦斯是指井下以甲烷为主的有毒、有害气体的总称，有时单独指甲烷。瓦斯比空气轻，易扩散、渗透性强，容易从邻近层穿过岩层由采空区放出。瓦斯本身无毒性，但不能供人呼吸，当矿内空气中瓦斯浓度超过50％时，能使人因缺氧而窒息死亡。瓦斯能燃烧或爆炸，瓦斯爆炸是煤矿主要灾害之一，国内外已有不少由于瓦斯爆炸造成人员伤亡和严重破坏生产的事例。因此必须采取有效的预防措施，避免发生瓦斯爆炸事故，确保安全生产。

然而现有技术中，当发现矿井中有瓦斯时，需要专人持探测器进入进行探测确认，如此增加了人员和财产的损失。

因此，有必要提供一种矿井瓦斯探测系统及方法，已解决上述现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种矿井瓦斯探测系统及方法。

本发明提供一种矿井瓦斯探测系统及方法，采用如下技术方案：

一种矿井瓦斯探测系统，包括：

探测车，该探测车上设置有瓦斯气体传感器、压力传感器、温度传感器、粉尘传感器、摄像系统、红外成像系统、无线传输系统；及

探测车控制系统，该探测车控制系统通过无线传输系统控制探测车；及

无线信号中继装置，该无线信号中继装置用于对探测车与探测车控制系统之间信号的传输和接受。

可选的，所述探测车控制系统包括：

操作模块，该操作模块用于通过发射无线信号控制探测车的行进；及

无线信号发射接收模块，该无线信号发射接收模块用于控制信号的输出和探测车传输信号的接收；及

数据处理模块，该数据处理模块包括：

数据库模块，该数据库模块中储存有安全时矿井下各种数据指标阈值，

处理模块，该处理模块将探测车传输来的数据与数据库模块中的安全数据进行对比，从而确定井下安全状况；及

图像显示模块，该图像显示模块用于显示探测车上的摄像系统、红外成像系统传输来的视频画面。

进一步可选的，所述系统还包括激光扫描仪，所述激光扫描仪设置于矿井下巷道壁上，

所述激光扫描仪用于巷道空间成像。

可选的，所述的设置于探测车上的无线传输系统用于将各设置于探测车上的设备所采集的井下数据传送到探测车控制系统的数据处理模块。

本发明的一种矿井瓦斯探测方法，包括以下步骤：

s100：开启设置于巷道壁上的激光扫描仪，将巷道空间成像，初步确认矿井下巷道分布情况；

s200：启动探测车，使用人员使用系统对探测车上的各种探测仪器进行调试，确保各项探测仪器正常；

s300：使用者将探测车放置至矿井口，通过摄像系统、红外成像系统传输来的探测车所处环境图像，操作探测车进行探测以及信息传输；

s400：在探测车行进的过程中，探测车上的瓦斯气体传感器、压力传感器、温度传感器、粉尘传感器实时采集矿井巷道内各项数据，并发送给探测车控制系统，探测车控制系统的数据处理模块将数据发送给处理模块，处理模块将该位置巷道的各项数据与数据库模块内储存的安全阈值进行对比，确定巷道内是否有瓦斯，以及危险等级；

s500：当完成探测任务后，使用者控制探测车返回。

与相关技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明在发现矿井下存在瓦斯时，可以通过探测车前往目标区域进行确认是否有瓦斯，同时从而大幅度减少了人工去探测所带来的危险。

附图说明

图1是本发明地面无人机控制系统工作流程图；

图2是本发明无线传输系统工作流程图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参照图1、2，本发明的一种矿井瓦斯探测系统，包括：

探测车2，该探测车2上设置有瓦斯气体传感器10、压力传感器11、温度传感器12、粉尘传感器13、摄像系统14、红外成像系统15、无线传输系统17；及

探测车控制系统1，该探测车控制系统1通过无线传输系统17控制探测车2；及

无线信号中继装置4，该无线信号中继装置4用于对探测车2与探测车控制系统1之间信号的传输和接受。

可选的，所述探测车控制系统1包括：

操作模块，该操作模块用于通过发射无线信号控制探测车2的行进；及

无线信号发射接收模块19，该无线信号发射接收模块19用于控制信号的输出和探测车2传输信号的接收；及

数据处理模块20，该数据处理模块20包括：

数据库模块，该数据库模块中储存有安全时矿井下各种数据指标阈值，

处理模块，该处理模块将探测车2传输来的数据与数据库模块中的安全数据进行对比，从而确定井下安全状况；及

图像显示模块21，该图像显示模块21用于显示探测车2上的摄像系统14、红外成像系统15传输来的视频画面。

进一步可选的，所述系统还包括激光扫描仪16，所述激光扫描仪16设置于矿井下巷道壁上，

所述激光扫描仪16用于巷道空间成像。

可选的，所述的设置于探测车2上的无线传输系统17用于将各设置于探测车2上的设备所采集的井下数据传送到探测车控制系统1的数据处理模块20。

本发明的一种矿井瓦斯探测方法，包括以下步骤：

s100：开启设置于巷道壁上的激光扫描仪16，将巷道空间成像，初步确认矿井下巷道分布情况；

s200：启动探测车2，使用人员使用系统对探测车2上的各种探测仪器进行调试，确保各项探测仪器正常；

s300：使用者将探测车2放置至矿井口，通过摄像系统14、红外成像系统15传输来的探测车2所处环境图像，操作探测车2进行探测以及信息传输；

s400：在探测车2行进的过程中，探测车2上的瓦斯气体传感器10、压力传感器11、温度传感器12、粉尘传感器13实时采集矿井巷道内各项数据，并发送给探测车控制系统1，探测车控制系统1的数据处理模块20将数据发送给处理模块，处理模块将该位置巷道的各项数据与数据库模块内储存的安全阈值进行对比，确定巷道内是否有瓦斯，以及危险等级；

s500：当完成探测任务后，使用者控制探测车2返回。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种矿井瓦斯探测系统，包括：探测车，该探测车上设置有瓦斯气体传感器、压力传感器、温度传感器、粉尘传感器、摄像系统、红外成像系统、无线传输系统；及探测车控制系统，该探测车控制系统通过无线传输系统控制探测车；及无线信号中继装置，该无线信号中继装置用于对探测车与探测车控制系统之间信号的传输和接受。本发明在发现矿井下存在瓦斯时，可以通过探测车前往目标区域进行确认是否有瓦斯，同时从而大幅度减少了人工去探测所带来的危险。

技术研发人员：刘灿华;李琳;杨绪军;郭安华;陈成果;李乃录;范会峰;庄元成;张超
受保护的技术使用者：彬县水帘洞煤炭有限责任公司
技术研发日：2018.11.26
技术公布日：2019.03.19