一种基于光纤的矿用在线测压装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于光纤的矿用在线测压装置，包括依次连接的地面瓦斯监控主机、井下工业环网，连接在井下工业环网上的若干基站交换机，与基站交换机连接的光纤光栅解调仪，通过传输光缆连接在光纤光栅解调仪上的若干光纤光栅渗压计，光纤光栅渗压计将测定的瓦斯压力信号传送至光纤光栅解调仪进行解调，而后通过基站交换机、井下工业环网传送至地面瓦斯监控主机，对煤层瓦斯压力进行实时在线监测监控。本发明专利技术具有不带电、本质安全、可靠性高，无其它气体交叉影响、不受电磁干扰、耐高温、耐腐蚀、体积小、灵敏度高和长期稳定可靠等优点，在地面监控主机上进行数据分析、存储与显示，操作简单，响应速度快，监测数据可导出，为瓦斯参数测定提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在线测压装置，尤其涉及一种基于光纤的矿用在线测压装置。
技术介绍
煤层瓦斯压力是研究煤层瓦斯流动和涌出的基本参数，也是煤与瓦斯突出的动力之一。煤层瓦斯压力的大小决定了煤层瓦斯含量的多少、瓦斯流动动力的高低以及瓦斯动力现象的瓦斯潜能大小。准确测定瓦斯压力对矿井有效而合理地制定防治瓦斯的措施，预测预报煤与瓦斯突出危险性，合理制定防突措施等均具有十分重要的意义。现有的测压技术一般利用瓦斯压力测定套件进行钻孔封孔，安装压力表进行人工读取，然后把参数上传至煤矿系统，系统集成化程度不高，测量误差大，数据更新周期长，人工成本高，企业经营负担重。而且，由于实时、并行和自动化监测程度不高，缺少长距离的监测技术，人工读取误差大，数据读取更新周期长，导致瓦斯治理效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决当前技术中存在的问题，提供一种基于光纤的矿用在线测压装置。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术手段是：一种基于光纤的矿用在线测压装置，包括依次连接的地面瓦斯监控主机、井下工业环网，连接在井下工业环网上的若干基站交换机，与基站交换机连接的光纤光栅解调仪，通过传输光缆连接在光纤光栅解调仪上的若干光纤光栅渗压计，光纤光栅渗压计将测定的瓦斯压力信号传送至光纤光栅解调仪进行解调，而后通过基站交换机、井下工业环网传送至地面瓦斯监控主机，对煤层瓦斯压力进行实时在线监测监控。进一步的，所述地面瓦斯监控主机对井下工业环网上报的采集数据进行分析、存储、显示，并提供数据导出。进一步的，所述光纤光栅渗压计的安装方法是：打测压孔，而后插入测压管，测压管头上安装筛管，注浆封孔，封孔需在孔底部留出测压室，筛管位于测压室内，孔前端以封孔液封孔，光纤光栅渗压计安装在测压管中。更进一步的，所述测压孔深入煤层中，测压室位于煤层中，封孔长度不低于20m，封孔液封口长度3m。更进一步的，所述注浆封孔采用注浆泵、注浆管和水泥砂浆注浆封孔。进一步的，所述光纤光栅解调仪通过传输光缆将位于其下所连接的光纤光栅渗压计串联在一起。更进一步的，所述光纤光栅渗压计量程0～10000kPa；光纤光栅解调仪解调波长范围1525～1565nm。本专利技术的有益效果在于：采用光信号传输，具有不带电、本质安全、可靠性高，无其它气体交叉影响、不受电磁干扰、耐高温、耐腐蚀、体积小、灵敏度高和长期稳定可靠等优点，符合煤矿井下安全要求，从源头杜绝安全隐患；通过传输光缆传输光信号，光纤光栅解调仪对渗压计信号进行解调，每个通道可同时串联多个渗压计，接入井下工业环网，传输至地面监控主机，实现了快速有效地对煤层瓦斯压力实时在线监测监控；采用光纤光栅渗压计，量程大，尺寸小，耐腐蚀，长期稳定性好；光纤光栅解调仪精确采集光纤光栅渗压计的数据，并在地面瓦斯监控主机上进行数据分析、存储与显示，操作简单，响应速度快，监测数据可导出，为瓦斯参数测定提供参数支持。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。图1：本专利技术的结构示意图；图2：本专利技术光纤光栅渗压计的安装结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种基于光纤的矿用在线测压装置，包括依次连接的地面瓦斯监控主机、井下工业环网，连接在井下工业环网上的若干基站交换机，与基站交换剂连接的光纤光栅解调仪，通过传输光缆连接在光纤光栅解调仪上的若干光纤光栅渗压计，光纤光栅渗压计将测定的瓦斯压力信号传送至光纤光栅解调仪进行解调，而后通过基站交换机、井下工业环网传送至地面瓦斯监控主机对煤层瓦斯压力进行实时在线监测监控。所述地面瓦斯监控主机对井下工业环网上报的采集数据进行分析、存储、显示，并提供数据导出，从而实现该系统实时在线监测，可同时显示多个实时数据及相关位置等参数。如图2所示，所述光纤光栅渗压计的安装方法是：打测压孔，而后插入测压管，测压管头上安装筛管，注浆封孔，封孔需在孔底部留出测压室，筛管位于测压室内，孔前端以封孔液封孔，光纤光栅渗压计安装在测压管中，与测压管后端预留压头螺帽相连。所述测压孔深入煤层中，测压室位于煤层中，封孔长度不低于20m，钻孔封孔长度为距见煤点100cm，封孔液封口长度3m。测压管前端位于测压室内才能测压，而测压室为钻孔封孔前端预留空间。所述注浆封孔采用注浆泵、注浆管和水泥砂浆注浆封孔。所述光纤光栅解调仪通过传输光缆将位于其下所连接的光纤光栅渗压计串联在一起。光纤光栅解调仪解调波长范围1525～1565nm，通道数4，波长分辨率为1pm,解调速率为1Hz，光学接口类型FC/APC,通信接口为USB、RS232/以太网，工作温度-10~50℃,工作湿度0～80%（无结露）。所述光纤光栅渗压计量程0～10000kPa；光纤光栅解调仪解调波长范围1525～1565nm。光纤光栅渗压计量程0～10000kPa，分辨精度为1‰F.S.,光栅中心波长1510-1590nm，反射率≥90%，连接方式为熔接或FC/APC插接，安装方式为螺纹对接测压管。光纤光栅解调仪每个通道可串联多个传感器，通过传输光缆将光纤光栅渗压计串联在一起，实现准分布式监测。跟据测压钻孔参数，制定封孔预案，同时封孔所需材料设备为气动注浆泵、矿用封孔器、测压套件和封孔材料，跟进封孔流程进行注浆封孔施工，完成钻孔封孔。本专利技术的光纤光栅渗压计采用高压型，适用于高地下空隙水压力、油气压力及瓦斯压力测定，具有大量程，尺寸小巧，耐腐蚀，长期稳定性好，本质安全等诸多优点；通过传输光缆进行传输光信号；光纤光栅解调仪对渗压计信号进行解调，同时解调仪每个通道可串联多个传感器，通过地面瓦斯监控主机快速有效地对煤层瓦斯压力进行实时在线监测监控。利用光纤传感技术，使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介，具有不带电、本质安全、可靠性高，无其它气体交叉影响、不受电磁干扰、耐高温、耐腐蚀、体积小、灵敏度高和长期稳定可靠等优点，通过光纤光栅解调仪精确测量光纤光栅压力传感器反射波长，集数据采集、分析、存储与显示功能于一体，具有操作简单，相应速度快等优点，对被测压力进行多点实时在线监测。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1）光信号传输，抗电磁干扰本质安全，从源头杜绝安全隐患；2）渗压计具有大量程，尺寸小巧，耐腐蚀，长期稳定性好；3）解调仪可同时解调多钻孔压力参数，可靠性好；4）接入井下工业环网，传输至地面监控主机，实时在线监测；5）工艺简单，操作方便，提高工作效率；6）监测数据可导出，为瓦斯参数测定提供参数支持。申请实施例只是用于说明本申请所公开的技术特征，本领域技术人员通过简单的替换所进行的改变，仍然属于本申请所保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤的矿用在线测压装置，包括依次连接的地面瓦斯监控主机、井下工业环网，连接在井下工业环网上的若干基站交换机，与基站交换机连接的光纤光栅解调仪，通过传输光缆连接在光纤光栅解调仪上的若干光纤光栅渗压计，光纤光栅渗压计将测定的瓦斯压力信号传送至光纤光栅解调仪进行解调，而后通过基站交换机、井下工业环网传送至地面瓦斯监控主机，对煤层瓦斯压力进行实时在线监测监控。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤的矿用在线测压装置，包括依次连接的地面瓦斯监控主机、井下工业环网，连接在井下工业环网上的若干基站交换机，与基站交换机连接的光纤光栅解调仪，通过传输光缆连接在光纤光栅解调仪上的若干光纤光栅渗压计，光纤光栅渗压计将测定的瓦斯压力信号传送至光纤光栅解调仪进行解调，而后通过基站交换机、井下工业环网传送至地面瓦斯监控主机，对煤层瓦斯压力进行实时在线监测监控。2.根据权利要求1所述的基于光纤的矿用在线测压装置，其特征在于：所述地面瓦斯监控主机对井下工业环网上报的采集数据进行分析、存储、显示，并提供数据导出。3.根据权利要求1所述的基于光纤的矿用在线测压装置，其特征在于：所述光纤光栅渗压计的安装方法是：打测压孔，而后插入测压管，测压管头上安装筛管，注浆封...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡长辉，王振荣，王柱，韩正廉，王存宇，
申请(专利权)人：安徽蓝海之光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34