一种井下全光纤多气体实时监测预警系统的制作方法

文档序号:14436254阅读:153来源:国知局

本实用新型涉及煤矿井下采空区防灭火技术领域,具体涉及一种井下全光纤多气体实时监测预警系统。



背景技术:

矿井火灾是煤矿主要灾害之一,我国56%的煤矿存在自然发火灾害,其中采空区自然发火占很高的比例。据统计,我国国有重点煤矿中具有自然发火危险的矿井约占51.3%,占总矿井火灾的90%以上。因此做好采空区内煤炭的自然发火预测预警和定位对于减少生命财产损失具有重要意义。

目前常采用以下方式进行井下多气体检测:(1)人工鉴定管及球胆取样分析化验。为人工检测手段,自动化程度低,耗费大量人力、人为读数偏差大,不具备连续性及时效性,无法实现对井下采空区的实时检测;(2)束管远程检测。采用束管系统对采空区气体进行抽样监测,因束管抽样距离长,常常会出现束管漏气、堵塞等现场,导致色谱分析仪对气样的浓度测量偏差大,无法保证气体检测的准确性和时效性。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了一种自动化程度高的井下全光纤多气体实时监测预警系统。

本实用新型采用的技术方案是:一种井下全光纤多气体实时监测预警系统,包括多纤芯光纤束管、多纤芯光纤分束器、抽气泵、气体采样装置、气体取样控制器,光纤多气体传感器、光纤多气体解调仪、温度传感器、温度解调仪、多纤芯光纤束管监测控制器、交换机、系统控制工控机、工作站、打印机、web服务器、数据库服务器、终端设备、报警装置和以太环网;

所述多纤芯光纤束管通过多纤芯光纤分束器与气体采样装置、温度传感器分别连接,所述气体取样控制器通过电缆连接有气体采样装置和抽气泵,所述气体采样装置的进气口与抽气泵连接,所述气体采样装置的出气口与所述光纤多气体传感器的进气口连接;所述多纤芯光纤束管监测控制器通过信号线连接有光纤多气体解调仪,所述光纤多气体解调仪与光纤多气体传感器连接,所述温度解调仪与温度传感器连接,所述多纤芯光纤束管通过多纤芯光纤分束器与多纤芯光纤束管监测控制器连接,所述光纤多气体传感器、温度传感器、气体取样控制器分别与多纤芯光纤束管监测控制器连接;所述多纤芯光纤束管监测控制器、系统控制工控机、数据库服务器、web服务器、打印机、工作站、终端设备通过交换机连接在以太环网上,所述报警装置与系统控制工控机连接;所述终端设备包括移动终端和普通终端,所述移动终端包括移动平板和移动手机,所述普通终端包括电脑。

进一步的,所述报警装置包括声音装置和LED闪光灯。

本实用新型的有益效果是:基于光纤技术,并通过光电信号的转换和信息处理,可以实时的监测矿井内温度和气体情况,对矿井进行预警防范。系统安全指数高、稳定性能好,可以在煤矿井下的恶劣环境下长时间正常运行,耐高压和强磁场、防爆、防潮和防腐蚀,光纤本身不带电没有安全隐患,并且温度的测量精度比较高,可以克服井下空间的限制,进行长距离的信号传输,有效满足煤矿井下安全生产的需要,降低火灾事故的发生率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示的一种井下全光纤多气体实时监测预警系统,包括多纤芯光纤束管1、多纤芯光纤分束器2、抽气泵3、气体采样装置4、气体取样控制器5,光纤多气体传感器6、光纤多气体解调仪7、温度传感器8、温度解调仪9、多纤芯光纤束管监测控制器10、交换机11、系统控制工控机12、工作站13、打印机14、web服务器15、数据库服务器16、终端设备17、报警装置18和以太环网19;

所述多纤芯光纤束管1通过多纤芯光纤分束器2与气体采样装置4、温度传感器8分别连接,所述气体取样控制器5通过电缆连接有气体采样装置4和抽气泵3,所述气体采样装置4的进气口与抽气泵3连接,所述气体采样装置4的出气口与所述光纤多气体传感器6的进气口连接;所述多纤芯光纤束管监测控制器10通过信号线连接有光纤多气体解调仪7,所述光纤多气体解调仪7与光纤多气体传感器6连接,所述温度解调仪9与温度传感器8连接,所述多纤芯光纤束管1通过多纤芯光纤分束器2与多纤芯光纤束管监测控制器10连接,所述光纤多气体传感器6、温度传感器8、气体取样控制器5分别与多纤芯光纤束管监测控制器10连接;所述多纤芯光纤束管监测控制器10、系统控制工控机12、数据库服务器16、web服务器15、打印机14、工作站13、终端设备17通过交换机11连接在以太环网19上,所述报警装置18与系统控制工控机12连接;所述终端设备17包括移动终端和普通终端,所述移动终端包括移动平板和移动手机,所述普通终端包括电脑。

本优选实施例中,所述报警装置18包括声音装置和LED闪光灯。

工作原理:首先通过多纤芯光纤分束器2将多纤芯光纤束管1分成若干根光纤,在光纤上分别设有光纤多气体传感器6和温度传感器8,通过抽气泵3、气体采样装置4、气体采样控制器5及各个管路将每一个测点采空区内的气体分别依次抽到光纤多气体传感器6的气室内,光纤多气体解调仪7进行解调,温度传感器8测得的数据经温度解调仪9进行解调,二者得到的数据汇总后通过多纤芯光纤束管监测控制器10到工作站13,经过以太环网19传到系统控制工控机12、web服务器15、数据库服务器16、终端设备17,通过打印机14可以打印相关数据,当数据达到报警线时通过报警装置18对监控人员进行声控报警。如此循环即可实时监测井下采空区的安全状态,地面系统控制工控机12及web服务器15、数据库服务器16、终端设备17、打印机14处理、保持、显示相应的数据。

本实用新型的井下全光纤多气体实时监测预警系统基于光纤技术,并通过光电信号的转换和信息处理,可以实时的监测矿井内温度和气体情况,对矿井进行预警防范。系统安全指数高、稳定性能好,可以在煤矿井下的恶劣环境下长时间正常运行,耐高压和强磁场、防爆、防潮和防腐蚀,光纤本身不带电没有安全隐患,并且温度的测量精度比较高,可以克服井下空间的限制,进行长距离的信号传输,有效满足煤矿井下安全生产的需要,降低火灾事故的发生率。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式,故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。

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