【技术实现步骤摘要】
煤矿井下多气体浓度采集传输装置
本技术属于煤矿井下环境安全监控
，具体涉及一种煤矿井下多气体浓度采集传输装置。
技术介绍
我国煤炭储量丰富，煤炭一直以来都是我国最主要的一次能源。然而，煤炭开采往往伴随着高风险，煤矿事故不断发生，造成了严重的人员伤亡、经济及政治损失。如何加强矿灾防治工作，如何正确处理安全与生产、安全与效益的关系，如何准确、实时、快速履行煤矿安全监测职能，保证抢险救灾、安全救护的高效运行，成为煤矿工作的重要任务。实践证明，快速、准确地对矿井气体进行检测对减少矿井火灾与瓦斯爆炸是非常重要的。煤矿井下气体浓度检测是保障煤矿安全的必须基础，是煤矿灾害预防、治理和救灾决策的根本依据。 现有技术中，根据设备安放地点不同，煤矿井下气体浓度检测方法有地面型和井下型两种，地面型通过“束管”抽吸井下气样到地面，采用地面分析仪器分析，进行连续监测；但由于其抽气管路过长，气样分析实时性差，且易于因管路风阻过大或管路漏气故障等因素影响气体分析的精确性，从而影响监测的准确性，材料、施工和维护成本都很高。井下型通过放置在井下的监测设备，对所需要监测的参数进行现场监测采样、分析处理，从而尽可能避免因抽气管路过长带来的监测分析误差，提高了监测的实时性和准确性，同时在各个环节都大大节约了成本。但是，现有技术中井下型的监测设备是在井下采集数据并分析处理得到结果，地面的工作人员想要知道井下的环境状况，还需要井下工作人员返回地上后才能得知。而且，现有技术中井下型的监测设备主要还是对单一气体浓度进行检测分析，要分析多种气体浓度，就得携带或安放多个监...
【技术保护点】
一种煤矿井下多气体浓度采集传输装置，其特征在于：包括布设在煤矿井下的多个数据采集终端(1)和与多个数据采集终端(1)无线连接并通信的一个或多个数据传输终端(2)，所述数据采集终端(1)包括第一微控制器模块、第一串口转WiFi无线模块(1‑3)和为数据采集终端(1)中各用电模块供电的第一供电电源(1‑2)，所述第一微控制器模块由第一C8051F单片机(1‑1)以及与第一C8051F单片机(1‑1)相接的第一晶振电路(1‑6)和第一复位电路(1‑7)组成，所述第一串口转WiFi无线模块(1‑3)与第一C8051F单片机(1‑1)相接，所述第一C8051F单片机(1‑1)的输入端接有C0气体浓度检测电路(1‑4)和O2气体浓度检测电路(1‑5)，所述第一供电电源(1‑2)由第一电池(1‑21)和与第一电池(1‑21)相接的第一电源管理电路模块(1‑22)组成；所述数据传输终端(2)包括第二微控制器模块和为数据传输终端(2)中各用电模块供电的第二供电电源(2‑2)，以及用于与第一串口转WiFi无线模块(1‑3)无线连接并通信的第二串口转WiFi无线模块(2‑5)和用于通过RS‑485总线与地面...
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下多气体浓度采集传输装置，其特征在于:包括布设在煤矿井下的多个数据采集终端(I)和与多个数据采集终端(I)无线连接并通信的一个或多个数据传输终端(2)，所述数据采集终端(I)包括第一微控制器模块、第一串口转WiFi无线模块(1-3)和为数据采集终端(I)中各用电模块供电的第一供电电源(1-2)，所述第一微控制器模块由第一 C8051F单片机(1-1)以及与第一 C8051F单片机(1_1)相接的第一晶振电路(1_6)和第一复位电路(1-7)组成，所述第一串口转WiFi无线模块(1-3)与第一 C8051F单片机(1_1)相接，所述第一 C8051F单片机(1-1)的输入端接有CO气体浓度检测电路(1-4)和O2气体浓度检测电路(1-5)，所述第一供电电源(1-2)由第一电池(1-21)和与第一电池(1-21)相接的第一电源管理电路模块(1-22)组成；所述数据传输终端(2)包括第二微控制器模块和为数据传输终端(2)中各用电模块供电的第二供电电源(2-2)，以及用于与第一串口转WiFi无线模块(1-3)无线连接并通信的第二串口转WiFi无线模块(2-5)和用于通过RS-485总线与地面工作站计算机(3)连接并通信的RS-485通信电路模块(2-6)，所述第二微控制器模块由第二 C8051F单片机(2-1)以及与第二 C8051F单片机(2_1)相接的第二晶振电路(2-3)和第二复位电路(2-4)组成，所述第二串口转WiFi无线模块(2-5)和RS-485通信电路模块(2-6)均与第二 C8051F单片机(2-1)相接，所述第二供电电源(2_2)由第二电池(2-21)和与第二电池(2-21)相接的第二电源管理电路模块(2-22)组成。2.按照权利要求1所述的煤矿井下多气体浓度采集传输装置，其特征在于:所述第一电池(1-21)为第一 3.7V锂电池，所述第一电源管理电路模块(1-22)包括第一电源管理芯片TPS62203，所述第一电源管理芯片TPS62203的第I引脚和第3引脚均与第一 3.7V锂电池的正极输出端VCCl_battery相接，且通过非极性电容C7接地；所述第一 3.7V锂电池的负极输出端接地；所述第一电源管理芯片TPS62203的第2引脚接地，所述第一电源管理芯片TPS62203的第4引脚和第5引脚之间接有电感LI，所述第一电源管理芯片TPS62203的第4引脚为第一电源管理电路模块(1-22)的3.3V电压输出端VCC1_3.3V，且通过非极性电容C8接地。3.按照权利要求2所述的煤矿井下多气体浓度采集传输装置，其特征在于:所述第一C8051F单片机(1-1)为第一单片机芯片C8051F040，所述第一晶振电路(1_6)由晶振JZ1、电阻R17、电容C13和电容C14组成，所述晶振JZl的一端、电阻R17的一端和电容C13的一端均与所述第一单片机芯片C8051F040的第26引脚相接，所述晶振JZl的另一端、电阻R17的另一端和电容C14的一端均与所述第一单片机芯片C8051F040的第27引脚相接，所述电容C13的另一端和电容C14的另一端均接地；所述第一复位电路(1-7)由复位按键SWl、电阻R9、电阻R10、电容Cll和电容C12组成，所述复位按键SWl的一端与电阻R9的一端、电阻RlO的一端和电容C12的一端相接，所述复位按键SWl的另一端与电容C12的另一端和电容Cll的一端相接，所述电阻R9的另一端与第一电源管理电路模块(1-22)的3.3V电压输出端VCC1_3.3V相接，所述电阻RlO的另一端和电容Cll的另一端均与所述第一单片机芯片C8051F040的第5引脚相接。4.按照权利要求3所述的煤矿井下多气体浓度采集传输装置，其特征在于:所述CO气体浓度检测电路(1-4)包括英国CiTiceL公司生产的型号为4CM的CO气体传感器和第一芯片LMP91000，所述第一芯片LMP91000的第14引脚与CO气体传感器的计数端引脚C相接，所述第一芯片LMP91000的第13引脚与CO气体传感器的参考端引脚R相接，所述第一芯片LMP91000的第12引脚与CO气体传感器的工作端引脚W相接，所述第一芯片LMP91000的第6引脚与第一电源管理电路模块(1-22)的3.3V电压输出端VCC1_3.3V相接，且通过非极性电容C2接地；所述第一芯片LMP91000的第I引脚、第7引脚和第11引脚均接地，所述第一芯片LMP91000的第9引脚和第10引脚之间接有并联的非极性电容Cl和电阻Rl ；所述第一芯片LMP91000的第3引脚与所述第一单片机芯片C8051F040的第59引脚相接，且通过电阻R2与第一电源管理电路模块(1-22)的3.3V电压输出端VCC1_3.3V相接；所述第一芯片LMP91000的第4引脚与所述第一单片机芯片C8051F040的60引脚相接，且通过电阻R3与第一电源管理电路模块(1-22)的3.3V电压输出端VCC1_3.3V相接；所述第一芯片LMP91000的第2引脚与所述第一单片机芯片C8051F040的54引脚相接，所述第一芯片LMP91000的第8引脚通过串联的电阻R4和非极性电容C3接地，所述电阻R4和非极性电容C3的连接端为CO气体浓度检测电路(1-4)的输出端CO_OUT且与所述第一单片机芯片C8051F040的19引脚相接。5.按照权利要求3所述的煤矿井下多气体浓度采集传输装置，其特征在于:所述O2气体浓度检测电路(1-5)包括英国CiTiceL公司生产的型号为40XV的02气体传感器和第二芯片LMP91000，所述第二芯片LMP91000的第13引脚和第14引脚均与O2气体传感器的阴极引脚VE-相接，所述第二芯片LMP9...
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