一种氧气监控系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下的安全监测系统技术领域，尤其是涉及一种氧气监控系统。

背景技术：

随着煤矿开采工作的深入发展，开采深度越来越深，瓦斯含量加大，地温升高，生产系统越来越复杂，工作面空气量不足、氧气浓度低已成为煤矿安全生产急需解决的隐患问题。具有氧气回收功能的制氮机(简称制氮制氧机)作为煤矿大型设备是矿山主要通风、灭火设备之一，为煤矿井下采空区、高浓度瓦斯区提供可靠的氮气，同时将回收的氧气通过管道输送至工作面，保证工作面氧气充足。

但是如何合理利用制氮制氧系统制得的氧气，控制工作面氧气浓度处于合理范围，对煤矿安全生产具有十分重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种氧气监控系统，以解决现有技术中存在的工作面氧气浓度范围不合理影响煤矿安全生产的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(控制氧气浓度处于合理范围)详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种氧气监控系统，包括信号处理装置、用以对采掘面的氧气浓度和氧气流量检测的参数采集装置以及输出装置，其中：所述参数采集装置设置在矿井内且所述参数采集装置用以检测采掘面氧气浓度和输氧管路氧气流量；所述参数采集装置和所述输出装置均与所述信号处理装置电连接；所述输出装置能发出警报信号或能向矿井内输入氧气。

优选地，所述输出装置包括声光报警装置，所述声光报警装置与所述信号处理装置电连接；所述声光报警装置接收到所述信号处理装置发出的指令后，发出警报信号。

优选地，所述警报信号包括电信号、声信号以及光信号。

优选地，所述输出装置包括还防爆电磁阀和气动三通，其中：所述防爆电磁阀同时与所述信号处理装置电连接和所述气动三通气连接，所述信号处理装置接收到指令后，切换所述气动三通，调整采掘面的氧气浓度。

优选地，还包括供氧装置，所述供氧装置是具有氧气回收功能的制氮机，所述供氧装置与所述输出装置电连接，当所述信号处理装置向所述输出装置发送指令后，所述输出装置启动所述供氧装置。

优选地，所述供氧装置设置有手动开关。

优选地，所述信号处理装置为PLC控制箱。

优选地，所述PLC控制箱包括显示屏幕，现场工作人员能够通过所述显示屏幕获得采掘面环境参数。

优选地，所述参数采集装置包括采掘面氧气浓度传感器、注氧管路氧气浓度传感器以及氧气流量传感器，其中：所述采掘面氧气浓度传感器、所述注氧管路氧气浓度传感器以及所述氧气流量传感器分别与所述信号处理装置电连接；所述采掘面氧气浓度传感器采集采掘面氧气浓度，所述注氧管路氧气浓度传感器采集注氧管路氧气浓度，所述氧气流量传感器采集氧气流量，然后将所述采掘面氧气浓度、所述注氧管路氧气浓度以及所述氧气流量发送给所述信号处理装置。

本实用新型提供的一种氧气监控系统，具有以下技术效果：

该种氧气监控系统主要包括信号处理装置、参数采集装置以及输出装置，参数采集装置将采集到的采掘面氧气浓度、供氧管路氧气浓度以及氧气流量传送给信号处理装置，信号处理装置通过预先编写好的程序对参数采集装置数据进行读取处理，输出装置根据信号处理装置的指令进行氧气浓度的调节或者发出警报信号，氧气浓度严重不足时，自动或者人工增加氧气输入量。通过氧气监控系统合理控制采掘面氧气的浓度，使采掘面氧气浓度处于合理范围，对煤矿安全生产具有十分重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型氧气监控系统的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本实用新型提供的氧气监控系统，包括

电源箱，采用矿用多路电源箱对装置中的设备进行供电，在停电状态下，装置内设备可持续工作2小时以上，并且具有防爆的功能。

参数采集装置，用国内先进的矿用传感器对空压机的使用环境进行参数采集，将采集到的数据传输至信号处理装置，对数据进行处理。

信号处理装置，通过预先编写好的程序对现场参数采集装置的数据进行读取处理，判断空压机的运行环境，接收参数采集装置的监测数据，并将监测数据转化为数值与初始预设值进行比较，分析处理，进而向输出装置发出相应的控制指令，在发生异常状况时，输出装置供氧。

输出装置，在自动控制模式下，当信号处理装置向输出装置发送控制命令后，输出装置接收命令后，开始供氧。而在某些特定情况下，现场工作人员得到报警指令以后也可以手动供氧。

具体连接方式为：电源箱与信号处理装置连接，为信号处理装置供电；参数采集装置与信号处理装置电连接，用于对采掘面氧气浓度、注氧管路氧气浓度以及氧气流量进行监测，获取监测数据，并将监测数据发送给信号处理装置；信号处理装置接收监测数据，并根据监测数据生成控制指令发送给输出装置；输出装置与信号处理装置连接，用于根据接收到的控制指令增加氧气浓度。

本实用新型提供的氧气监控系统根据《煤矿井工开采通风技术条件》中4.1.1的要求，采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20％，二氧化碳浓度不高于0.5％。充分考虑到采掘面工人的工作环境，采用参数采集装置对环境参数进行监测，采集采掘面周围空气中氧气含量参数，并且输送至信号处理装置。当达到临界条件时，信号处理装置输出信号对输出装置控制输出，在短时间内给采掘面进行供氧。该氧气监控系统通过参数采集装置、信号处理装置以及输出装置等的配合，能够方便地监测到氧气浓度，及时地进行灭火，避免了发生安全事故。并且具有数显准确，灵敏可靠，反应速度快等特点。一旦在现场出现氧气浓度低时，可自动采取措施，极大的保证采掘面的氧气量，最大程度的保证工作人员安全，使得煤矿企业避免了人员及财产损失，提高了资源利用率。

实施例2：

作为优选地，为更好地实现本实用新型，在上述实施例的基础上进一步优选，特别采用下述设置结构：输出装置包括防爆电磁阀和气动三通，防爆电磁阀与信号处理装置连接，在自动控制模式下，当监测数据低于设定值时，信号处理装置启动防爆电磁阀，切换气动三通，根据接收到的指令增加氧气浓度。

防爆电磁阀是把设备可能点燃爆炸性气体混合物的部件全部封闭在一个外壳内，其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙，渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，并且不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃，把可能产生火花、电弧和危险温度的零部件均放入隔爆外壳内，隔爆外壳使设备内部空间与周围的环境隔开。隔爆外壳存在间隙，因电气设备呼吸作用和气体渗透作用，使内部可能存在爆炸性气体混合物。

气动三通球阀是阀门的一种，可分为L型和T型。L型三通球阀用于介质流向的切换，能使相互垂直的两个通道连通(如流向图L型)。三通球阀一般采用两阀座结构，亦可根据用户要求采用四阀座结构。四阀座密封三通球阀具有造型美观、结构紧凑合理，它不仅可实现介质流向的切换，也可使三个通道相互连通，同时也可关闭任一通道，使另外两个通道连通，灵活控制管路中介质的合流或分流。

实施例3：

作为优选地，为更好地实现本实用新型，在上述实施例的基础上进一步优选，特别采用下述设置结构：输出装置还包括声光报警装置，声光报警装置与信号处理装置电连接；当监测数据低于设定值时，信号处理装置启动防爆电磁阀的同时，启动声光报警装置，发出警报信号，现场工作人员能够根据警报信号手动增加氧气浓度，进一步达到灭火的效果。

其中警报信号包括电信号、声信号以及光信号。

实施例4：

作为优选地，为更好地实现本实用新型，在上述实施例的基础上进一步优选，特别采用下述设置结构：信号处理装置为PLC控制箱，PLC控制箱为控制核心，通过预先编写好的程序对现场传感器数据进行读取处理，判断空压机的运行环境，在发生异常状况时，输出装置输出信号进行灭火。

实施例6：

作为优选地，为更好地实现本实用新型，在上述实施例的基础上进一步优选，特别采用下述设置结构：PLC控制箱包括显示屏幕，现场工作人员能够通过显示屏幕获得环境参数，其中环境参数包括采掘面氧气浓度、注氧管路氧气流量以及氧气流量等。

实施例7：

作为优选地，为更好地实现本实用新型，在上述实施例的基础上进一步优选，特别采用下述设置结构：参数采集装置包括采掘面氧气浓度传感器、注氧管路氧气浓度传感器以及氧气流量传感器，采掘面氧气浓度传感器、注氧管路氧气浓度传感器以及氧气流量传感器分别与信号处理装置电连接，将采集到的信号传输给信号处理装置；

采掘面氧气浓度传感器采集采掘面氧气的浓度，注氧管路氧气浓度传感器采集注氧管路氧气的浓度，氧气流量传感器采集氧气的流量，然后将采掘面氧气浓度、注氧管路氧气浓度以及氧气流量发送给信号处理装置，信号处理装置根据预先设定好的数值进行处理。

实施例8：

作为优选地，为更好地实现本实用新型，在上述实施例的基础上进一步优选，特别采用下述设置结构：还包括供氧装置，供氧装置是具有氧气回收功能的制氮机，供氧装置与输出装置电连接，当信号处理装置向输出装置发送指令后，输出装置启动供氧装置。

供氧装置设置有手动开关，声光报警装置发出报警指令以后，现场工作人员根据警报信号，手动调节供氧装置，为采掘面供氧，使其氧气处于一个合理的范围。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。