煤矿用激光甲烷检测报警仪的制作方法

本实用新型涉及甲烷检测设备领域，具体涉及的是煤矿用激光甲烷检测报警仪领域。

背景技术：

煤矿井下开采过程中，从煤岩体内油出的所有气体统称为矿井瓦斯。瓦斯的主要成分是甲烷和其他烃类，以及二氧化碳和稀有气体。瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一，不仅造成人员大量伤亡，而且还会摧毁井下生产和安全设施，中断生产，甚至引起煤尘爆炸、矿井火灾、冒顶等二次灾害，从而加重了灾害后果，造成生产难以在短时间内恢复；还有些煤层开采到一定深度后，在生产过程中还能发生煤与瓦斯突出，产生很大的破坏作用。

瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。当前我国煤矿安全生产的现状是:煤矿瓦斯大，煤与瓦斯突出越来越严重，危险性增加。我国的所有煤矿均为瓦斯煤矿，瓦斯灾害己成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。为此，国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略，并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”，与此同时，我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。

甲烷是瓦斯气体的主要成分，规避煤矿事故的发生，必须加强对井下甲烷气体浓度的监测。因此根据我国煤矿生产和管理模式，依照我国的有关技术标准，研制技术先进、实用、可靠的煤矿用激光甲烷检测报警仪是关键所在。

技术实现要素：

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

煤矿用激光甲烷检测报警仪，包括外壳，设置在外壳内的单片机、电源、电压采集模块、无线通信模块、声光报警模块、存储模块和时钟模块，设置在外壳内且通过激光探头气室与外界连通并将甲烷气体浓度转换为相应的电信号送入单片机的激光甲烷传感器，以及设置在壳体上并与单片机电连接的显示屏；所述电源连接单片机并为报警仪提供电能，所述电压采集模块连接单片机并用于充电过程和使用过程的电压检测，所述无线通信模块连接单片机并用于报警仪与第三方设备传输数据，所述声光报警模块连接单片机，所述存储模块连接单片机并用于存储数据，所述时钟模块连接单片机。

进一步的，所述声光报警模块包括分别与单片机连接的蜂鸣器和LED灯。

优选的，所述显示屏为OLED显示屏。

优选的，所述外壳采用ABS+PC材质。

优选的，所述电源为高容量锂聚合物电池。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型测量范围宽，可满足0.00％CH4～10.0％CH4的检测要求；采用新型单片微机和高集成数字化电路，使电路结构简单，性能可靠，便于维修与调试，报警仪所有的调校操作均用轻触按键完成；采用激光检测元件，使报警仪性能更加稳定，实现真正意义上的免调校；具有报警仪电池电量指示、欠压报警、电量过低时20秒后自动关机保护功能；报警仪的报警点在0.10％CH4～9.99％CH4范围内任意连续可调；对甲烷具有唯一选择性，不受其它气体、粉尘、水汽的干扰；无易损件，可靠性好，稳定性高，日常免维护，在寿命周期内无需标定；报警仪采用新型高容量锂聚合物电池供电，彻底解决了便携式甲烷检测报警仪连续工作时间不足和电池记忆效应的问题，实现了仪器智能充电和定时充电功能，完全确保仪器电池正常充电后，其工作时间大于10小时。

附图说明

图1为本实用新型电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示，煤矿用激光甲烷检测报警仪，包括ABS+PC材质的外壳，设置在外壳内的单片机、电源、电压采集模块、无线通信模块、声光报警模块、存储模块和时钟模块，设置在外壳内且通过激光探头气室与外界连通并将甲烷气体浓度转换为相应的电信号送入单片机的激光甲烷传感器，以及设置在壳体上并与单片机电连接的OLED显示屏；电源连接单片机并为报警仪提供电能，电压采集模块连接单片机并用于充电过程和使用过程的电压检测，无线通信模块连接单片机并用于报警仪与第三方设备传输数据，声光报警模块连接单片机，存储模块连接单片机并用于存储数据，时钟模块连接单片机，声光报警模块包括分别与单片机连接的蜂鸣器和LED灯，电源为高容量锂聚合物电池

本实用新型通过激光甲烷传感器检测环境中的甲烷气体浓度，工作时，甲烷气体以自然扩散方式进入报警仪的激光甲烷传感器气室中；激光甲烷传感器将甲烷气体浓度转换为相应的电信号、送入单片机，依据检测结果进行计算、分析、判断，实时显示被检测环境中的甲烷气体浓度值，并在超过甲烷浓度超过报警值时进行声光报警提示，同时还具有时钟功能，能实时显示当前时间，具有历史数据存储和查询功能。

操作界面采用按键组合方式输入，OLED显示，实现实时CH4浓度显示、电池电量显示、电池电压显示、校零、校准、设置报警点、设置时间、设置显示单位为％或PPM、恢复出厂设置、日志显示等，操作界面简单、明了，学习使用易懂，并按照煤矿使用习惯设置操作流程。整机操作简单易懂、一用上手。

本实用新型的外壳采用ABS+PC，材质坚硬，抗损坏能力强，且防爆。外形美观、大方、饱满圆润、棱角分明。显示窗口和报警灯的窗口位置适宜，方便用户观察读数。当报警时，发出红光，能够让使用者一目了然的看到灯光报警。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。