一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置的制作方法

一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置，涉及一种对井下瓦斯浓度进行检测，且能够进行超限报警显示的装置，属于矿井设备领域。特别涉及一种通过主动对气流进行吸入采集，且根据瓦斯浓度值控制灯光颜色变化进行预警的装置。

背景技术：

目前，在井下采掘过程中，经常遇到瓦斯泄漏等，导致井下安全事故，瓦斯主要是由于有机物腐烂形成的，主要存在于煤层和煤系地层，由于瓦斯浓度过高时，导致井下含氧量下降，且瓦斯和空气混合至5%-15%的范围时极易发生爆炸，因此需要时刻关注井下瓦斯的浓度，现有的针对瓦斯浓度检测的装置或者传感器分布数量较少，且仅仅只能检测浓度，而不能进行预警反馈，现有的一些瓦斯浓度检测仪检测功能单一，检测样本单一，不能主动的进行气流采集检测，且大部分的瓦斯浓度检测装置都是在瓦斯泄漏并扩散后，能够检测出浓度超限，不能够主动抽气进行检查，不能给予井下预判时间。

公开号cn206057299u公开了一种煤矿瓦斯浓度检测及安全预警装置，包括中央控制器，所述中央控制器的外壁上的数据显示屏幕和中央控制器之间电性连接，所述隧道内环壁上设置多个瓦斯浓度检测传感器，所述顶壁瓦斯浓度检测传感器、上部瓦斯浓度检测传感器、下部瓦斯浓度检测传感器、底部瓦斯浓度检测传感器和温度传感器均电性连接内部安装瓦斯危险数值计算序列程序的中央控制器，该装置采用多种不同类型的传感器进行检查，但其依旧是被动检测，通过气流扩散后，传感器再相应的检测瓦斯浓度，不能够提前做出判断检测。

公开号cn107991441a公开了一种具有报警功能的瓦斯浓度检测仪，包括壳体、壳盖、瓦斯浓度传感器、控制器，所述壳体上设置有所述壳盖，所述壳体背部设置有固定块，所述固定块上设置有佩戴环，所述固定块下方设置有进气孔，所述壳体内部设置有所述瓦斯浓度传感器，所述瓦斯浓度传感器远离所述进气孔的一侧设置有扬声器，所述瓦斯浓度传感器上方设置有警报灯，所述瓦斯浓度传感器下方设置有电源和所述控制器，其采用声光结构进行检查预警，但其采集点，传感器数量，样本采集数量均较少，不能够准确的作为瓦斯浓度判断依据。

技术实现要素：

为了改善上述情况，本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置提供了一种通过主动对气流进行吸入采集，且根据瓦斯浓度值控制灯光颜色变化进行预警的装置。能够根据检测值控制led灯板的颜色变化，实现警示预警。

本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置是这样实现的：本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置由上导流板、下导流板、分隔板、防尘罩、led灯板、控制盒、吸气辊、电源、驱动电机、电机罩、盖板、密封垫、橡胶条、限位框、连接套杆、浓度传感器、条形槽、卡槽、螺纹连接柱、控制器、数据处理装置、u形槽、吸气辊支架、传感器安装孔和密封条组成，上导流板置于下导流板上，所述上导流板和下导流板连接位置为卡接，所述上导流板和下导流板为l型板状结构，且上导流板和下导流板盖合形成l型壳体，所述l型壳体的弯折位置为弧形过渡，多个分隔板等距置于l型壳体的水平端内，且将l型壳体水平端内分隔为大小相等的多个进气口，所述分隔板和下导流板相连接，所述分隔板和上导流板之间置有密封条，防尘罩置于上导流板水平段上，所述上导流板竖直段上开有条形槽，且和防尘罩内相连通，所述条形槽的两端分别置有吸气辊支架，所述吸气辊支架位于l型壳体内，吸气辊的两端分别可转动的置于两个吸气辊支架上，所述吸气辊的一端置有传动齿轮，盖板置于上导流板上，且将条形槽盖置于内，所述盖板通过多个螺钉和上导流板相连接，所述盖板和上导流板之间置有密封垫，所述盖板的一端为电机罩，驱动电机置于电机罩内，所述驱动电机的电机轴上置有驱动齿轮，且和吸气辊上的传动齿轮相啮合，电源置于上导流板上，且位于防尘罩内，所述电源通过电源线和电机相连接，限位框置于上导流板竖直段上，且位于吸气辊的上方，所述限位框内置有分隔条，且将限位框内分隔为上下两部分，所述上导流板上开有一排传感器安装孔，且位于限位框下部分内，所述浓度传感器安装置于传感器安装孔内，所述限位框上部分内的四个边角位置分别置有连接套杆，所述连接套杆上置有卡条，控制盒置于上导流板上，所述控制盒内侧的四个边角位置分别置有螺纹连接柱，且分别通过螺钉和四个连接套杆相连接，所述螺纹连接柱上开有卡槽，所述卡条卡置于卡槽内，所述控制盒内置有控制器，所述控制器底部置有数据处理装置，且通过数据传输线和浓度传感器相连接，所述控制盒底部开有多个u型槽，所述u型槽槽壁上置有橡胶条，所述数据传输线和橡胶条内穿过，led灯板置于控制盒外侧，且通过数据传输线和控制器相连接，所述led灯板通过电源线和电源相连接，且电源线从橡胶条内穿过。

有益效果

一、通过驱动电机驱动吸气辊转动，主动将外部气流吸入进行浓度的检测。

二、多个分隔板将气流进行分隔，使得气流能够被均分，并分成多个样本，提高检查的采样率。

三、能够根据检测值控制led灯板的颜色变化，实现警示预警。

附图说明

图1本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置的立体结构图；

图2本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置的立体拆分图；

图3本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置的立体拆分图，其仅仅显示了另一视角的立体拆分结构图；

图4本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置的结构示意图；

图5本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置led灯板的电路图；

图6本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置的原理图。

附图中

其中为：上导流板（1），下导流板（2），分隔板（3），防尘罩（4），led灯板（5），控制盒（6），吸气辊（7），电源（8），驱动电机（9），电机罩（10），盖板（11），密封垫（12），橡胶条（13），限位框（14），连接套杆（15），浓度传感器（16），条形槽（17），卡槽（18），螺纹连接柱（19），控制器（20），数据处理装置（21），u形槽（22），吸气辊支架（23），传感器安装孔（24），密封条（25）。

具体实施方式：

本实用新型一种井下瓦斯浓度检测超限报警显示装置是这样实现的，由上导流板（1）、下导流板（2）、分隔板（3）、防尘罩（4）、led灯板（5）、控制盒（6）、吸气辊（7）、电源（8）、驱动电机（9）、电机罩（10）、盖板（11）、密封垫（12）、橡胶条（13）、限位框（14）、连接套杆（15）、浓度传感器（16）、条形槽（17）、卡槽（18）、螺纹连接柱（19）、控制器（20）、数据处理装置（21）、u形槽（22）、吸气辊支架（23）、传感器安装孔（24）和密封条（25）组成，上导流板（1）置于下导流板（2）上，所述上导流板（1）和下导流板（2）连接位置为卡接，所述上导流板（1）和下导流板（2）为l型板状结构，且上导流板（1）和下导流板（2）盖合形成l型壳体，所述l型壳体的弯折位置为弧形过渡，多个分隔板（3）等距置于l型壳体的水平端内，且将l型壳体水平端内分隔为大小相等的多个进气口，所述分隔板（3）和下导流板（2）相连接，所述分隔板（3）和上导流板（1）之间置有密封条（25），防尘罩（4）置于上导流板（1）水平段上，所述上导流板（1）竖直段上开有条形槽（17），且和防尘罩（4）内相连通，所述条形槽（17）的两端分别置有吸气辊支架（23），所述吸气辊支架（23）位于l型壳体内，吸气辊（7）的两端分别可转动的置于两个吸气辊支架（23）上，所述吸气辊（7）的一端置有传动齿轮，盖板（11）置于上导流板（1）上，且将条形槽（17）盖置于内，所述盖板（11）通过多个螺钉和上导流板（1）相连接，所述盖板（11）和上导流板（1）之间置有密封垫（12），所述盖板（11）的一端为电机罩（10），驱动电机（9）置于电机罩（10）内，所述驱动电机（9）的电机轴上置有驱动齿轮，且和吸气辊（7）上的传动齿轮相啮合，电源（8）置于上导流板（1）上，且位于防尘罩（4）内，所述电源（8）通过电源（8）线和电机相连接，限位框（14）置于上导流板（1）竖直段上，且位于吸气辊（7）的上方，所述限位框（14）内置有分隔条，且将限位框（14）内分隔为上下两部分，所述上导流板（1）上开有一排传感器安装孔（24），且位于限位框（14）下部分内，所述浓度传感器（16）安装置于传感器安装孔（24）内，所述限位框（14）上部分内的四个边角位置分别置有连接套杆（15），所述连接套杆（15）上置有卡条，控制盒（6）置于上导流板（1）上，所述控制盒（6）内侧的四个边角位置分别置有螺纹连接柱（19），且分别通过螺钉和四个连接套杆（15）相连接，所述螺纹连接柱（19）上开有卡槽（18），所述卡条卡置于卡槽（18）内，所述控制盒（6）内置有控制器（20），所述控制器（20）底部置有数据处理装置（21），且通过数据传输线和浓度传感器（16）相连接，所述控制盒（6）底部开有多个u型槽，所述u型槽槽壁上置有橡胶条（13），所述数据传输线和橡胶条（13）内穿过，led灯板（5）置于控制盒（6）外侧，且通过数据传输线和控制器（20）相连接，所述led灯板（5）通过电源（8）线和电源（8）相连接，且电源（8）线从橡胶条（13）内穿过。

使用时，首先将l型壳体采用螺钉安装固定在井下瓦斯检测位置，驱动电机（9）工作，驱动电机（9）上的驱动齿轮通过啮合的传动齿轮带动吸气辊（7）旋转，吸气辊（7）在l型壳体内转动，将外部气体通过l型壳体水平端内的多个进气口吸入l型壳体内，吸入的气体被多个分隔板（3）均匀分流，气体进入到l型壳体内，然后从l型壳体竖直端口内流出，上导流板（1）上的一排浓度传感器（16）对l型壳体内均匀分流的气体进行瓦斯浓度检测，并且将检测得到的浓度信号传递给数据处理装置（21），数据处理装置（21）根据内部存储的计算机可读存储介质对浓度信号进行数据处理，并且将处理得到的数据传递给控制器（20），当瓦斯浓度在0.5﹪以下时，则控制器（20）控制led灯板（5）亮绿灯，当瓦斯浓度在0.5-1.0﹪之间时，则控制器（20）控制led灯板（5）亮黄灯，若瓦斯浓度在1.0-1.5﹪之间，则led灯板（5）亮橘红色，若瓦斯浓度在1.5﹪以上时，则led灯板（5）亮红灯，进而通过led灯板（5）上灯光颜色的变化对目前井下瓦斯浓度进行判断，实现瓦斯浓度预警显示；

led变色灯的电路如图5所示，它由电源（8）部分、变色控制部分及三基色led阵列组成，现分别介绍其工作原理：

1、电源（8）部分由降压电容c1、全波整流ｄ1～d4及稳压二极管d5组成的电容降压电路是很典型的ac/dc转换电路。经15v的稳压二极管稳压后（严格地说是被限幅后）作为驱动led阵列的电源（8），经d6、c2滤波后（约14.5v）的电压供cd4060及复位的电压（高电平）。与电容c1并联的电阻r1是断开电源（8）后，c1上的电荷经r1放电，防止灯头上带电。

这种电源（8）的特点是，当负载的电压远小于220v时，负载上电流il≈69c（c为降压电容，单位为uf，il的单位为ma）。例如，c=0.47uf时，流过负载的电流约32.4ma，并且这个电流是比较稳定的；另外，这种电源（8）尺寸小（占空间小）。其缺点是对市电是不隔离的，要求封闭在灯头内，并有良好的绝缘。

2、变色控制部分变色控制部分由二进制记数器cd4060承担。时钟脉冲信号不采用一般的振荡器电路（cd4060内部有两个反相器，外接两个电阻、一个电容即可组成振荡器），而在电源（8）电路中串接r5，在r5上的50hz交流电压经r3、c3组成的微分电路形成尖脉冲作为时钟脉冲信号。在输出记数脉冲中选择q8、q9、q10三端与led负极连接。当记数脉冲输出低电平时，相应的led串被点亮。q8、q9、q10的输出时序如图5所示。50hz的周期为0.02s，q8的周期为5.12s,q9的周期为10.24s,q10的周期为20.48s。

所述浓度传感器（16）能够进行瓦斯浓度检测，并且将检测信号传递给数据处理装置（21）；

所述数据处理装置（21）和浓度传感器（16）进行信息交互，所述数据处理装置（21）内存储有计算机可读存储介质；

该计算机可读存储介质被执行时实现以下步骤：对接收到的瓦斯浓度信号进行数据处理，得到当前瓦斯浓度值，并判断当前浓度值所在设定区间，根据所在区间给控制器（20）发送执行指令；

所述控制器（20）和数据处理装置（21）进行信息交互，且能够控制led灯板（5）进行灯光显示预警；

数据处理装置（21）由处理组件和存储器组成

处理组件控制数据处理装置（21）的整体操作；

处理组件可以包括一个或至少两个处理器来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤

存储器被配置为存储各种类型的数据以支持数据处理装置（21）的操作。

存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源（8）为数据处理装置（21）的各种组件提供电力。电源（8）可以包括电源（8）管理系统，一个或至少两个电源（8），及其他与为数据处理装置（21）生成、管理和分配电力相关联的组件。

控制器（20）可以被一个或至少两个应用专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器（20）、微控制器（20）、微处理器或其他电子组件实现，用于执行数据处理装置（21）的指令。

所述盖板（11）和上导流板（1）之间置有密封垫（12）的设计，为盖板（11）和上导流板（1）之间进行密封，提高密封盖合效果；

所述u型槽槽壁上置有橡胶条（13）的设计，为线缆预留过线口，且对线缆进行防护；

达到通过主动对气流进行吸入采集，且根据瓦斯浓度值控制灯光颜色变化进行预警的目的。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“置于”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是折边连接、铆钉连接、销钉连接、粘结连接和焊接连接等固定连接方式，也可以是螺纹连接、卡扣连接和铰链连接等可拆卸连接方式，或者一体连接，也可以是电连接，或直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。