本实用新型专利技术公开了一种采煤工作面隅角气体无线监测装置，包括设置在煤矿井下采煤工作面隅角处的支架和安装在支架顶端的气体传感器模块，以及设置在煤矿井下的气体监测仪；气体监测仪包括防爆外壳和布设在防爆外壳内的电子线路板，以及布设在防爆外壳上的手动复位按键和数码管，电子线路板上集成有气体监测电路，气体监测电路包括单片机和电池模块，以及与单片机相接的看门狗电路和无线收发模块，单片机的输入端接有A/D转换器，单片机的输出端接有声光报警电路和数码管驱动电路，气体传感器模块包括CH4浓度传感器和CO浓度传感器。本实用新型专利技术将无线技术与安全监测相结合，解决了煤矿井下布线复杂的问题，工作可靠性高，监测预警效果好。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于煤矿安全监控
，具体涉及一种采煤工作面隅角气体无线监测装置。
技术介绍
在矿井开采中，多数煤矿工作面采用U型通风方式，在实际工作中，U型通风输送的气流一部分输送到工作面，另一部分则渗入到采空区。进入采空区的气流会慢慢返回到工作面的隅角，由于工作面隅角与煤壁和采空区的内侧相邻，该处的气流速度非常小，而且部分气流处于漩涡状态，使得有害气体聚集在工作面隅角，造成隅角有害气体含量超标。因此采煤工作面隅角有害气体是矿井安全开采过程中需要控制的重要安全隐患，能否对其进行有效的监测预警，是影响煤矿安全生产的关键环节。目前在我国矿井工作面隅角的有害气体监测
，监测预警装置基本采用有线电缆和传感器结合的方法，存在布线复杂、安装不便、维护困难等缺点。由于矿井中工作面隅角的无线气体检测还没有普及，有线气体监测装置的广泛使用，影响生产效率与煤矿安全。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种采煤工作面隅角气体无线监测装置，其将无线技术与安全监测相结合，解决了煤矿井下布线复杂的问题，使用操作方便，工作可靠性高，监测预警效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：包括设置在煤矿井下采煤工作面隅角处的支架和安装在支架顶端且用于检测采煤工作面隅角气体浓度的气体传感器模块，以及设置在煤矿井下且用于将气体浓度数据转换为无线信号经无线中继器发送至以太环网并最终传至地面监控计算机的气体监测仪；所述气体监测仪包括防爆外壳和布设在所述防爆外壳内的电子线路板，以及布设在所述防爆外壳上的手动复位按键和数码管，所述电子线路板上集成有气体监测电路，所述气体监测电路包括单片机和为所述气体监测电路中各用电模块供电的电池模块，以及与单片机相接的看门狗电路和无线收发模块，所述单片机的输入端接有A/D转换器，所述单片机的输出端接有声光报警电路和数码管驱动电路，所述气体传感器模块包括CH4浓度传感器和CO浓度传感器，所述CH4浓度传感器的输出端和CO浓度传感器的输出端均与A/D转换器的输入端相接，所述手动复位按键的输出端与看门狗电路相接，所述数码管与数码管驱动电路的输出端相接。上述的采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：煤矿井下采煤工作面隅角的数量为2个，相应所述支架的数量和气体传感器模块的数量均为2个。上述的采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：所述单片机包括单片机AT89S51。上述的采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：所述无线收发模块包括射频芯片NRF903，所述射频芯片NRF903的TXEN引脚、STBY引脚、CFG_CLK引脚、PWR_DWN引脚、CEG_DATA引脚、CS引脚、C_SENCE引脚、DATA引脚、CLK_OUT引脚分别与所述单片机AT89S51的INTO引脚、SCK引脚、TXD引脚、T1引脚、RXD引脚、WR引脚、A8引脚、A9引脚、A10引脚相接，所述射频芯片NRF903的ANT1引脚和ANT2引脚上接有天线ANT。上述的采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：所述CH4浓度传感器的型号为s297939。上述的采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：所述气体传感器模块还包括O2浓度传感器。上述的采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：所述O2浓度传感器的型号为7OX-V。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术将无线技术与安全监测相结合，安装方便，解决了煤矿井下布线复杂的问题。2、本技术功能完备，煤矿井下可由气体监测仪报警，煤矿井上可由地面监控计算机报警，便于采取措施，及时维护，监测预警效果好。3、本技术气体监测仪中设置了看门狗电路，工作可靠性高，抗干扰性好。4、本技术的实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术将无线技术与安全监测相结合，解决了煤矿井下布线复杂的问题，使用操作方便，工作可靠性高，监测预警效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术气体监测电路的电路原理框图。图2为本技术单片机与无线收发模块的电路连接图。图3为本技术气体传感器模块在煤矿井下采煤工作面隅角处的布置图。附图标记说明:1—气体传感器模块； 1-1—CH4浓度传感器； 1-2—CO浓度传感器；1-3—O2浓度传感器； 2—A/D转换器； 2-1—煤矿采空区；2-2—采煤工作面； 2-3—采煤工作面隅角； 2-4—支架；3—手动复位按键； 4—看门狗电路； 5—单片机；6—数码管； 7—声光报警电路； 8—无线收发模块；9—数码管驱动电路； 10—电池模块； 11—地面监控计算机。具体实施方式如图1和图3所示，本技术包括设置在煤矿井下采煤工作面隅角2-3处的支架2-4和安装在支架2-4顶端且用于检测采煤工作面隅角2-3气体浓度的气体传感器模块1，以及设置在煤矿井下且用于将气体浓度数据转换为无线信号经无线中继器发送至以太环网并最终传至地面监控计算机11的气体监测仪；所述气体监测仪包括防爆外壳和布设在所述防爆外壳内的电子线路板，以及布设在所述防爆外壳上的手动复位按键3和数码管6，所述电子线路板上集成有气体监测电路，所述气体监测电路包括单片机5和为所述气体监测电路中各用电模块供电的电池模块10，以及与单片机5相接的看门狗电路4和无线收发模块8，所述单片机5的输入端接有A/D转换器2，所述单片机5的输出端接有声光报警电路7和数码管驱动电路9，所述气体传感器模块1包括CH4浓度传感器1-1和CO浓度传感器1-2，所述CH4浓度传感器1-1的输出端和CO浓度传感器1-2的输出端均与A/D转换器2的输入端相接，所述手动复位按键3的输出端与看门狗电路4相接，所述数码管6与数码管驱动电路9的输出端相接。本实施例中，煤矿井下采煤工作面隅角2-3的数量为2个，相应所述支架2-4的数量和气体传感器模块1的数量均为2个。如图2所示，本实施例中，所述单片机5包括单片机AT89S51。所述无线收发模块8包括射频芯片NRF903，所述射频芯片NRF903的TXEN引脚、STBY引脚、CFG_CLK引脚、PWR_DWN引脚、CEG_DATA引脚、CS引脚、C_SENCE引脚、DATA引脚、CLK_OUT引脚分别与所述单片机AT89S51的INTO引脚、SCK引脚、TXD引脚、T1引脚、RXD引脚、WR引脚、A8引脚、A9引脚、A10引脚相接，所述射频芯片NRF903的ANT1引脚和ANT2引脚上接有天线ANT。本实施例中，所述CH4浓度传感器1-1的型号为s297939。本实施例中，所述气体传感器模块1还包括O2浓度传感器1-3。所述O2浓度传感器1-3的型号为7OX-V。如图3所示，煤矿井下有采煤工作面2-2和煤矿采空区2-1，煤矿采空区2-1的气流汇集在的采煤工作面隅角2-3处，使用本技术进行采煤工作面隅角气体无线监测时，在采煤工作面隅角2-3处设置支架2-4，并在支架2-4顶端设置用于检测采煤工作面隅角2-3气体浓度的气体传感器模块1，在煤矿井下其他位置设置气体监测仪，气体传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：包括设置在煤矿井下采煤工作面隅角(2‑3)处的支架(2‑4)和安装在支架(2‑4)顶端且用于检测采煤工作面隅角(2‑3)气体浓度的气体传感器模块(1)，以及设置在煤矿井下且用于将气体浓度数据转换为无线信号经无线中继器发送至以太环网并最终传至地面监控计算机(11)的气体监测仪；所述气体监测仪包括防爆外壳和布设在所述防爆外壳内的电子线路板，以及布设在所述防爆外壳上的手动复位按键(3)和数码管(6)，所述电子线路板上集成有气体监测电路，所述气体监测电路包括单片机(5)和为所述气体监测电路中各用电模块供电的电池模块(10)，以及与单片机(5)相接的看门狗电路(4)和无线收发模块(8)，所述单片机(5)的输入端接有A/D转换器(2)，所述单片机(5)的输出端接有声光报警电路(7)和数码管驱动电路(9)，所述气体传感器模块(1)包括CH4浓度传感器(1‑1)和CO浓度传感器(1‑2)，所述CH4浓度传感器(1‑1)的输出端和CO浓度传感器(1‑2)的输出端均与A/D转换器(2)的输入端相接，所述手动复位按键(3)的输出端与看门狗电路(4)相接，所述数码管(6)与数码管驱动电路(9)的输出端相接。...
【技术特征摘要】
1.一种采煤工作面隅角气体无线监测装置，其特征在于：包括设置在煤矿井下采煤工作面隅角(2-3)处的支架(2-4)和安装在支架(2-4)顶端且用于检测采煤工作面隅角(2-3)气体浓度的气体传感器模块(1)，以及设置在煤矿井下且用于将气体浓度数据转换为无线信号经无线中继器发送至以太环网并最终传至地面监控计算机(11)的气体监测仪；所述气体监测仪包括防爆外壳和布设在所述防爆外壳内的电子线路板，以及布设在所述防爆外壳上的手动复位按键(3)和数码管(6)，所述电子线路板上集成有气体监测电路，所述气体监测电路包括单片机(5)和为所述气体监测电路中各用电模块供电的电池模块(10)，以及与单片机(5)相接的看门狗电路(4)和无线收发模块(8)，所述单片机(5)的输入端接有A/D转换器(2)，所述单片机(5)的输出端接有声光报警电路(7)和数码管驱动电路(9)，所述气体传感器模块(1)包括CH4浓度传感器(1-1)和CO浓度传感器(1-2)，所述CH4浓度传感器(1-1)的输出端和CO浓度传感器(1-2)的输出端均与A/D转换器(2)的输入端相接，所述手动复位按键(3)的输出端与看门狗电路(4)相接，所述数码管(6)与数码管驱动电路(9)的输出端相接。2.按照权利要求1所述的采煤工作面隅角气体无线监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟峰，李贝，王楠，张德桃，郭英，王旭，
申请(专利权)人：西安科技大学，兖矿集团有限公司，兖州煤业股份有限公司南屯煤矿，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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