专利名称：基于煤矿的甲烷检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全监控装置，尤其是一种用于煤矿巷道的甲烷检测装置。
背景技术：
传统的基于煤矿的甲烷检测装置一般都是由不间断电源、本安电源和甲烷传感器组成的甲烷检测基本电路，这种甲烷检测基本电路虽然在正常情况下也能监控煤矿巷道的甲烷浓度，但是也存在一定的安全隐患，例如，当甲烷传感器的供电电路出现故障或内部开路等情况，甲烷传感器已经无法正常工作时，此时煤矿巷道的甲烷实际处于无监控状态，即使甲烷浓度已经超标，人们仍然无法意识到危险的存在，这必然导致较大的安全隐患。鉴于上述缺陷，如何改进甲烷检测处理模块及甲烷检测系统供电已经成为本领域 技术人员迫切需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的，解决了掘进机断电时甲烷传感器无法工作的问题，该控制系统不仅可以检测甲烷是否超标，还可以判定甲烷传感器是否断电、故障，大大提高了煤矿甲烷检测技术水准，减少了甲烷检测误判定。本实用新型的目的是这样实现的一种基于煤矿的甲烷检测装置，包括不间断电源、本安电源和甲烷传感器，其特征在于检测装置中还设有甲烷信号处理模块，所述的甲烷信号处理模块包括信号转换单元、发光二极管组、与非门判断单元、驱动单元、继电器，所述甲烷信号处理模块的输入端通过甲烷传感器同时采集甲烷浓度的电流信号和与该电流信号成线性比例关系的频率信号，其中电流信号包括与甲烷浓度安全对应的安全电流信号和与甲烷浓度超标对应的恒流断电信号；信号转换单元同步将所述的电流信号和频率信号转换成标准模拟信号后，再通过发光二极管组传递给与非门判断单元判断；当甲烷浓度信号超标时，甲烷信号处理模块将输出对应的5mA恒流断电信号，或当甲烷传感器出现故障及断电时，甲烷信号处理模块的输入端将无法获得相应的频率信号，均由驱动单元的继电器从甲烷信号处理模块的输出端发出报警信号。在本实用新型的技术方案中甲烷信号处理模块至少设有一组发出甲烷检测信息的输出端。在本实用新型的技术方案中甲烷传感器正常工作时发出的与该浓度信号对应的频率信号为200Ηζ-1000Ηζ，当甲烷传感器出现故障时，对应的频率信号小于200Hz，当甲烷传感器断电时，对应的频率信号为OHz ;在甲烷传感器提供的当断电信号等于5mA时或频率信号小于200Hz时，甲烷信号处理模块的输出端都会发出报警信号。本实用新型的优点在于由于在检测装置中还设有甲烷信号处理模块，甲烷信号处理模块采集甲烷传感器的两个信号，即甲烷浓度超标时对应的5mA恒流断电信号和甲烷传感器正常工作时发出的200Ηζ-1000Ηζ频率信号，无论是哪一种信号异常，即当断电信号等于5mA时，或频率信号小于200Hz时，都会发出报警信号，实现了对甲烷浓度和甲烷传感器工作状态的双监控，提高了基于煤矿的甲烷检测装置的可靠性。由于甲烷信号处理模块设有多组能够发出甲烷检测信息的输出端，即可以通过这些输出信号送往PLC，或启动应急设备(如通风设备等)，或同时向多个工作面发送报警信号
坐寸ο
图I为本实用新型控制系统的电气原理框图；图2是甲烷信号处理模块的电原理图。图中，1、UPS不间断电源；2、本安电源；3、甲烷信号处理模块；4、甲烷传感器。
具体实施方式
·附图非限制性地公开了本实用新型实施例的电原理图，
以下结合附图对本实用新型作进一步地描述。由图I可见，本实用新型是在由不间断电源I、本安电源2和甲烷传感器4组成的基本甲烷检测装置的基础上，增设了甲烷信号处理模块3，甲烷信号处理模块3的输入端通过甲烷传感器4同时采集甲烷浓度的电流信号和与该电流信号成线性比例关系的频率信号，其中电流信号包括与甲烷浓度安全对应的安全电流信号和与甲烷浓度超标对应的恒流断电信号，它们通过转换单元中对应的转换电路形成标准模拟信号，标准模拟信号通过发光二极管组再经过与非门判断单元判断后，由驱动单元驱动继电器从甲烷信号处理模块3的输出端发出相应的信号；当断电信号等于5mA时，或频率信号小于200Hz时，甲烷信号处理模块的输出端都会发出报警信号，反之，输出端都发出安全信号。在本实施例中，信号I对应于与甲烷浓度对应的电流信号，信号2对应于反映甲烷传感器4工作状态的频率信号。在本实施例中，不间断电源I连接220V交流电为本安电源2不间断供电，本安电源2转换成12V直流电为甲烷传感器4及甲烷信号处理模块3提供工作电源。由图2可见，所述的甲烷信号处理模块包括信号转换单元、发光二极管组、与非门判断单元、驱动单元、继电器，工作时，甲烷信号处理模块3的输入端通过甲烷传感器4同时采集甲烷浓度超标时对应甲烷浓度的电流信号和与该电流信号成线性比例关系的频率信号，信号转换单元同步将甲烷的电流信号和频率信号转换成标准模拟信号，标准模拟信号通过发光二极管组再经过与非门判断单元判断；当甲烷浓度信号超标时，甲烷信号处理模块3将输入对应的恒流断电信号，或当甲烷传感器4出现故障时，甲烷信号处理模块3的输入端获得的频率信号将小于200Hz，当甲烷传感器4断电时，甲烷信号处理模块3的输入端无法获得相应的频率信号，无论是甲烷浓度信号超标时，还是当甲烷传感器4出现故障及断电时，均由驱动单元的继电器从甲烷信号处理模块3的输出端发出报警信号。在本实施例中，甲烷信号处理模块3具有三个输出端，每个输出端设有双开双闭的触点，驱动单元通过三个继电器来改变输出端中所述触点的位置。使用中可以根据甲烷传感器4的灵敏度或工作特性调节报警参数，例如，如果选用KG9701A (O. 00-4. 00) % CH4型号的甲烷传感器4，当甲烷达到选择调节报警参数时，断电信号等于5mA，或当甲烷传感器4如何原因导致频率信号小于200Hz时，甲烷信号处理模块3的输出端都会发出报警信号，反之，输出端都会发出安全信号 。
权利要求1.一种基于煤矿的甲烷检测装置，包括不间断电源、本安电源和甲烷传感器，其特征在于检测装置中还设有甲烷信号处理模块，所述的甲烷信号处理模块包括信号转换单元、发光二极管组、与非门判断单元、驱动单元、继电器，所述甲烷信号处理模块的输入端通过甲烷传感器同时采集甲烷浓度的电流信号和与该电流信号成线性比例关系的频率信号，其中电流信号包括与甲烷浓度安全对应的安全电流信号和与甲烷浓度超标对应的恒流断电信号；信号转换单元同步将所述的电流信号和频率信号转换成标准模拟信号后，再通过发光二极管组传递给与非门判断单元判断； 当甲烷浓度信号超标时，甲烷信号处理模块将输入对应的5mA恒流断电信号，或当甲烷传感器出现故障及断电时，甲烷信号处理模块的输入端将无法获得相应的频率信号，均由驱动单元的继电器从甲烷信号处理模块的输出端发出报警信号。
2.根据权利要求I所述的基于煤矿的甲烷检测装置，其特征在于甲烷信号处理模块至少设有一组发出甲烷检测信息的输出端。
3.根据权利要求I所述的基于煤矿的甲烷检测装置，其特征在于甲烷传感器正常工作时发出的与该浓度信号对应的频率信号为200Ηζ-1000Ηζ，当甲烷传感器出现故障时，对应的频率信号小于200Hz，当甲烷传感器断电时，对应的频率信号为OHz ;在甲烷传感器提供的当断电信号等于5mA时或频率信号小于200Hz时，甲烷信号处理模块的输出端都会发出报警信号。
专利摘要本实用新型涉及一种基于煤矿的甲烷检测装置，包括不间断电源、本安电源和甲烷传感器，检测装置中设有甲烷信号处理模块，该模块包括信号转换单元、发光二极管组、与非门判断单元、驱动单元、继电器，其输入端通过甲烷传感器同时采集甲烷浓度的电流信号和与该电流信号对应的频率信号，信号转换单元同步将所述电流信号和频率信号转换成标准模拟信号，标准模拟信号通过发光二极管组传给与非门判断单元判断；当甲烷浓度信号超标时，甲烷信号处理模块将输出对应的5mA恒流断电信号，或当甲烷传感器出现故障及断电时，甲烷信号处理模块的输入端将无法获得相应的频率信号，均由驱动单元的继电器从甲烷信号处理模块的输出端发出报警信号。
文档编号G01N27/00GK202693509SQ201220204810
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者王志刚, 杨雪林, 刘德林, 王艳杰, 蒋国际 申请人:中传重型装备有限公司