煤矿瓦斯预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预警系统，特别是煤矿瓦斯预警系统。
【背景技术】
[0002]瓦斯主要是矿井中由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体，有时单独指甲烧(沼气)，它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。它无色、无味、无臭，瓦斯对空气的相对密度是ο.554，在标准状况下，瓦斯的密度为0.716 kg/旷，所以，它经常积聚在巷道的上部及高顶处。甲烷含量达5-15%时，则随时可能发生瓦斯爆炸。
[0003]瓦斯的爆炸性是矿井主要灾害之一。瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体以极大的速度向外冲击，破坏巷道和器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成人员中毒死亡。
[0004]多年来，瓦斯问题一直是煤矿安全生产的主要问题之一，不仅严重威胁矿工的生命财产安全，也严重制约着经济的发展。当前我国煤矿的安全形势依然严峻，煤矿死亡人数居高不下，重大事故不断发生，对国家造成了极其严重的影响。
[0005]因此为了提高煤矿中的预紧，本实用新型在此提供一种煤矿瓦斯预警系统。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于在此提供一种设计合理，原理简单，使用方便，能有效的监控和预警煤矿中的瓦斯浓度，同时还能自我实现修复的煤矿瓦斯预警系统;本实用新型通过合理的采用单片机和监控模块，保证了本实用新型运行的流畅，使得本实用新型可靠性更高，检测精度更高，同时能通过监控模块对本系统知我修复，让本实用新型能持续稳定的工作。
[0007]本实用新型是这样实现的，构造一种煤矿瓦斯预警系统，其特征在于:包括控制器，监控模块，传感器，显示器，声光报警器和电源;所述控制器分别与红外发射器，信号转换器，V/F转换模块，显示器和声光报警器连接;所述电源分别与信号转换器，控制器和传感器连接，其中传感器在与前置放大模块连接，前置放大模块再与V/F转换模块连接;所述监控模块与控制器连接；
[0008]所述控制器采用采用单片机作为控制单元；
[0009]所述监控模块包括三个电阻，连个电容，74LS32芯片和X25045芯片，其中电阻Rl与电容Cl并联，在电阻RI芳串联有开关，并联后的电路一端接电，另一端分别与电阻R2和74LS32芯片一个引脚连接，74LS32芯片再与控制器中的单片机连接，74LS32芯片的另一个引脚与电阻R3和电容C2连接，电阻R3再与电阻R2连接并连接后接地，电容C2另一端与X25045芯片的RESET引脚连接;其中X25045芯片与单片机连接。
[0010]根据本实用新型所述煤矿瓦斯预警系统，其特征在于:所述传感器是对瓦斯浓度检测元件，并采用能检测瓦斯浓度的黑元件和白元件，其中白元件在黑元件的相邻桥臂，并与黑元件处于同一环境，用以抵消供给电桥电流和环境等非沼气因素的变化所引起的催化元件阻值的变化，从而提高了测量桥路零点的稳定性和抗干扰性。四个电阻构成一个电桥。白元件在桥路中起补偿作用，用它来补偿气体热传导，风速，空气湿度及电源电压变化对桥路输出的影响。黑元件是载体催化元件，在矿井中的瓦斯与加热到工作温度的黑元件接触时，在黑元件表面进行催化氧化反应，使元件温度升高，内阻相应发生变化，这种变化可与瓦斯浓度成正比例关系。随着瓦斯浓度的增加，黑元件R4的阻值增加，电桥输出电压也随之增加。至此，就将采集到的瓦斯浓度成功的转换为电压信号；并最后传到控制器，经过控制器处理后在将瓦斯浓度显示于显示器，如果瓦斯浓度超出规定值，在控制器控制声光报警器传出报警信号。
[0011]所述监控模块采用控制器中的89C51单片机与芯片X25045组成的看门狗电路，X25045芯片硬件连接图如图2所示。X25045芯片内包含有一个看门狗定的器，可通过软件预置系统的监控时间。在看门狗定时器预置的时间内若没有总线活动，贝X25045将从RESET输出一个高电平信号，经过微分电路C2、R3输出一个正脉冲，使CPU复位；图2电路中，CPU的复位信号共有3个:上电复位(C1、R2)，人工复位(S、R1、R2)和Watchdog复位(C2，R3)，通过或门综合后加到RESET端。C2、R3的时间常数不必太大，有数百微妙即可，因为这时CPU的振荡器已经在工作。
[0012]本实用新型具有如下有益效果:
[0013]本实用新型设计合理，原理简单，使用方便，能有效的监控和预警煤矿中的瓦斯浓度，同时还能实现自我修复;本实用新型通过合理的采用单片机和监控模块，保证了本实用新型运行的流畅，使得本实用新型可靠性更高，检测精度更高，同时能通过监控模块对本系统知我修复，让本实用新型能持续稳定的工作。本实用新型可以改善煤矿的安全隐患，减少了矿难的发生，确保了煤矿工业的安全生产。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型系统模块示意图
[0015]图2是本实用新型监控模块电路示意图
[0016]图3是本实用新型传感器黑白件传感器取样电路
[0017]图中:1、控制器;2、红外发射器;3、前置放大模块;4、V/F转换模块;5、声光报警器；
6、监控模块;7、显示器;8、信号转换器;9、电源；10、传感器；101、黑元件；102、白元件;601、单片机；602、X25045 芯片；603、74LS32 芯片；604、电容 C2;605、电阻 R3;606、电阻 R2;607、电阻 Rl;608、电容 Cl。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图1对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]如图所示，本实用新型在此提供一种煤矿瓦斯预警系统，包括控制器I，监控模块6，传感器10，显示器7，声光报警器5和电源9;所述控制器I分别与红外发射器2，信号转换器8，V/F转换模块4，显示器7和声光报警器5连接;所述电源9分别与信号转换器8，控制器I和传感器10连接，其中传感器10在与前置放大模块3连接，前置放大模块3再与V/F转换模块4连接;所述监控模块6与控制器I连接;所述控制器I采用采用单片机作为控制单元;所述监控模块6包括三个电阻，连个电容，74LS32芯片603和X25045芯片602，其中电阻R1607与电容Cl608并联，在电阻Rl芳串联有开关，并联后的电路一端接电，另一端分别与电阻R2606和74LS32芯片603—个引脚连接，74LS32芯片603再与控制器I中的单片机连接，74LS32芯片603的另一个引脚与电阻R3605和电容C2 604连接，电阻R3605再与电阻R2606连接并连接后接地，电容C2604另一端与X25045芯片602的RESET引脚连接;其中X25045芯片602与单片机连接;所述传感器10是对瓦斯浓度检测元件，并采用能检测瓦斯浓度的黑元件101和白元件102，其中白元件102在黑元件101的相邻桥臂，并与黑元件101处于同一环境。
[0020]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种煤矿瓦斯预警系统，其特征在于:包括控制器(1)，监控模块(6)，传感器(10)，显示器(7)，声光报警器(5)和电源(9);所述控制器(I)分别与红外发射器(2)，信号转换器(8)，V/F转换模块(4)，显示器(7)和声光报警器(5)连接;所述电源(9)分别与信号转换器(8)，控制器(I)和传感器(10)连接，其中传感器(10)在与前置放大模块(3)连接，前置放大模块(3)再与V/F转换模块(4)连接;所述监控模块(6)与控制器(I)连接； 所述控制器(I)采用采用单片机作为控制单元； 所述监控模块(6)包括三个电阻，连个电容，74LS32芯片(603)和X25045芯片(602)，其中电阻Rl(607)与电容Cl(608)并联，在电阻Rl旁串联有开关，并联后的电路一端接电，另一端分别与电阻R2(606)和74LS32芯片(603)—个引脚连接，74LS32芯片(603)再与控制器(I)中的单片机连接，74LS32芯片(603)的另一个引脚与电阻R3(605)和电容C2(604)连接，电阻R3(605)再与电阻R2(606)连接并连接后接地，电容C2(604)另一端与X25045芯片(602)的RESET引脚连接;其中X25045芯片(602)与单片机连接。2.根据权利要求1所述煤矿瓦斯预警系统，其特征在于:所述传感器(10)是对瓦斯浓度检测元件，并采用能检测瓦斯浓度的黑元件(101)和白元件(102)，其中白元件(102)在黑元件(101)的相邻桥臂，并与黑元件(101)处于同一环境。
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿瓦斯预警系统，包括控制器，监控模块，传感器，显示器，声光报警器和电源；所述控制器分别与红外发射器，信号转换器，V/F转换模块，显示器和声光报警器连接；所述电源分别与信号转换器，控制器和传感器连接，其中传感器在与前置放大模块连接，前置放大模块再与V/F转换模块连接；所述监控模块与控制器连接；本实用新型设计合理，原理简单，使用方便，能有效的监控和预警煤矿中的瓦斯浓度，同时还能实现自我修复；本实用新型通过合理的采用单片机和监控模块，保证了本实用新型运行的流畅，使得本实用新型可靠性更高，检测精度更高。
【IPC分类】E21F17/18
【公开号】CN205297650
【申请号】
【发明人】蒋雪琴, 杨波
【申请人】四川信息职业技术学院, 蒋雪琴
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月15日