一种井下激光多气体束管采样检测器制造技术

一种井下激光多气体束管采样检测器，其控制器包括ARM主控处理单元(1‑1)，其进气束管(1‑2)的一端与采样气体接触，另一端依次通过滤尘滤水器(1‑3)和抽气执行机构后连接至多通道电磁阀控制模块(1‑5)的输入口，多通道电磁阀控制模块(1‑5)的排气口与排气单元(1‑9)连通，多通道电磁阀控制模块(1‑5)的输出口与激光多气体分析模块(1‑7)连通，ARM主控处理单元(1‑1)通过电缆分别与抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块(1‑5)和激光多气体分析模块(1‑7)电连接。采用激光检测技术实现井下实时检测，精度高耗时短，基于ARM架构的主控处理单元能够控制多个通道检测收集多种标志性气体数据，实时判断，提高了气体分析的实时性、快速性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种井下激光多气体束管采样检测器
本技术涉及煤矿井下气体监测
，具体涉及一种井下激光多气体束管采样检测器。
技术介绍
为保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿事故，根据国家煤矿安监局的规定，开采容易自燃的煤层时，必须针对易燃、有毒有害气体制定相应的防、灭火方案。在防、灭火设计中，要求煤矿必须设计安设束管防、灭火自动监测系统。近年来，在煤矿的实际应用中，煤矿束管监测系统并未发挥其有效监测作用，究其原因有很多方面，一部分原因是因为这些年我国煤矿开采深度和开采强度的不断增加，导致矿井越挖越深，敷设束管的线路越来越长，从井下采空区抽出来气体分析实时性差，而且长距离的抽气，很难保证延续束管线路没有漏气，分析的气体未必是采空区内真实气体；另一部分原因目前我国主要的束管控制系统大多是井上固定式系统，气体分析时间长，系统操作复杂，需要专业技术人员培训才能操作，系统监测实时性差。在当前的生产过程中，急需一种监测装置，能够直接在井下对多种标志性气体就地检测并快速得到结果进行分析判断，实现对灾害隐患的实时监测判断，解决传统束管监测系统需要在井上分析的弊端，提高气体分析的实时性、快速性和准确性。
技术实现思路
针对上述提出的问题，本技术提供一种井下激光多气体束管采样检测器，直接在井下实时分析采空区内多种标志性气体，避免长距离束管传输漏气不准确、检测延迟问题；采用可调谐激光光谱吸收技术对气体进行检测，测量精度高、耗时短；基于ARM架构的主控处理单元能够控制多个通道检测并收集采空区内多种标志性气体浓度数值，实时判断异常数据。为了实现上述技术目的，本技术的技术解决方案如下：一种井下激光多气体束管采样检测器，包括控制器、气体采集部件和气体分析部件，所述气体采集部件与气体分析部件连通，所述气体采集部件、气体分析部件分别与控制器电连接，所述控制器包括ARM主控处理单元，所述气体采集部件包括滤尘滤水器、抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块、排气单元和若干进气束管，所述气体分析部件包括激光多气体分析模块，所述进气束管的一端与采样气体接触，所述进气束管的另一端依次通过滤尘滤水器和抽气执行机构后连接至多通道电磁阀控制模块的输入口，所述多通道电磁阀控制模块的排气口与排气单元连通，所述多通道电磁阀控制模块的输出口与激光多气体分析模块连通，所述ARM主控处理单元通过电缆分别与抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块和激光多气体分析模块电连接。通过提出上述方案，将本技术直接安装在井下，实时采集分析采空区内多种标志性气体，多根进气束管用于对多个区域的气体进行采样，具体由ARM主控处理单元控制多通道电磁阀控制模块切换抽气管线，避免了井上监测带来的长距离束管传输漏气不准确、检测延迟问题；激光多气体分析模块采用可调谐激光光谱吸收技术对气体进行检测，测量精度高、耗时短；基于ARM架构的主控处理单元能够控制多个通道检测并收集采空区内多种标志性气体浓度数值，实时检测判断异常数据。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述抽气执行机构包括防爆真空抽气泵和防爆真空磁启动器驱动模块，所述进气束管依次经过滤尘滤水器和防爆真空抽气泵后与多通道电磁阀控制模块的输入口连接，所述ARM主控处理单元和防爆真空抽气泵间的电缆上连接有防爆真空磁启动器驱动模块；所述ARM主控处理单元和防爆真空磁启动器驱动模块间还连接有光电隔离模块，所述光电隔离模块包括隔离安全栅。抽气执行机构选择具有防爆功能的防爆真空抽气泵和防爆真空磁启动器驱动模块相配合，再加上光电隔离模块，保证了控制信号由ARM主控处理单元发送至防爆真空磁启动器驱动模块以及防爆真空磁启动器驱动模块驱动防爆真空抽气泵进行动作的两个过程中，不会有电火花与气体接触，同时，光电隔离模块也避免了ARM主控处理单元受到异常电信号冲击干扰的风险，实现电气隔离，更加稳定。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述ARM主控处理单元和多通道电磁阀控制模块间的电缆上连接有光电隔离驱动器。同样，在ARM主控处理单元和多通道电磁阀控制模块间也连接了类似的光电隔离驱动器，以避免ARM主控处理单元受到异常电信号干扰，做到电气隔离，同时，光电隔离驱动器还要求具有一定的带负载驱动能力，能够驱动多通道电磁阀控制模块执行切换动作。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述气体分析部件还包括预检测模块，所述多通道电磁阀控制模块的输出口与预检测模块连通，所述预检测模块与激光多气体分析模块连通，所述ARM主控处理单元通过电缆分别与预检测模块和激光多气体分析模块电连接。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述气体分析部件还包括样气排气单元，所述激光多气体分析模块与样气排气单元连通，所述样气排气单元与排气单元连通。样气排气单元与排气单元连通后，可将检测后的气体一同作安全处理。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述ARM主控处理单元和预检测模块间的电缆上连接有ADC采集模块。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述预检测模块包括流量计、温湿度采集模块和气压采集模块，所述流量计、温湿度采集模块和气压采集模块与ADC采集模块连接。ADC采集模块连接流量计、温湿度采集模块和气压采集模块，监测束管中气体的流量、温湿度、压力是否符合检测要求，保证激光多气体分析模块在正常条件分析气路中气体参数。如上所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，所述ARM主控处理单元和激光多气体分析模块间的电缆上连接有隔离型RS485通讯模块。隔离型RS485通讯模块具备电气隔离功能，能够避免电磁干扰，将激光多气体分析模块的数据完整传输至ARM主控处理单元。本技术相对于现有技术所取得的有益效果在于：本技术提供了一种更适合煤矿采空区发火监测需求的井下激光多气体束管采样检测器，实时采集分析采空区内多种标志性气体，多路进气束管可用于抽取分析多个区域的气体状况，具体由ARM主控处理单元控制多通道电磁阀控制模块切换抽气区域，避免井上监测带来的长距离束管传输漏气不准确、检测延迟问题；激光多气体分析模块采用可调谐激光光谱吸收技术对气体进行检测，测量精度高、耗时短；基于ARM架构的主控处理单元能够控制多个通道检测并收集采空区内多种标志性气体浓度数值，实时检测判断异常数据；多处增加隔离模块，提升了控制器的抗干扰能力；抽气执行机构选择了具有防爆功能的防爆真空抽气泵和防爆真空磁启动器驱动模块，避免了电火花与易燃气体的接触；利用样气排气单元与通道预抽排气单元，可将检测后的气体一同作安全处理，防止气体泄露。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。在附图中：图1为本实施例1的一种结构框图。图中各附图标记所代表的组件为：1-1、ARM主控处理单元，1-2、进气束管，1-3、滤尘滤水器，1-4、防爆真空抽气泵，1-41本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下激光多气体束管采样检测器，包括控制器、气体采集部件和气体分析部件，所述气体采集部件与气体分析部件连通，所述气体采集部件、气体分析部件分别与控制器电连接，其特征在于，所述控制器包括ARM主控处理单元(1-1)，所述气体采集部件包括滤尘滤水器(1-3)、抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块(1-5)、排气单元(1-9)和若干进气束管(1-2)，所述气体分析部件包括激光多气体分析模块(1-7)，所述进气束管(1-2)的一端与采样气体接触，所述进气束管(1-2)的另一端依次通过滤尘滤水器(1-3)和抽气执行机构后连接至多通道电磁阀控制模块(1-5)的输入口，所述多通道电磁阀控制模块(1-5)的排气口与排气单元(1-9)连通，所述多通道电磁阀控制模块(1-5)的输出口与激光多气体分析模块(1-7)连通，所述ARM主控处理单元(1-1)通过电缆分别与抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块(1-5)和激光多气体分析模块(1-7)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种井下激光多气体束管采样检测器，包括控制器、气体采集部件和气体分析部件，所述气体采集部件与气体分析部件连通，所述气体采集部件、气体分析部件分别与控制器电连接，其特征在于，所述控制器包括ARM主控处理单元(1-1)，所述气体采集部件包括滤尘滤水器(1-3)、抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块(1-5)、排气单元(1-9)和若干进气束管(1-2)，所述气体分析部件包括激光多气体分析模块(1-7)，所述进气束管(1-2)的一端与采样气体接触，所述进气束管(1-2)的另一端依次通过滤尘滤水器(1-3)和抽气执行机构后连接至多通道电磁阀控制模块(1-5)的输入口，所述多通道电磁阀控制模块(1-5)的排气口与排气单元(1-9)连通，所述多通道电磁阀控制模块(1-5)的输出口与激光多气体分析模块(1-7)连通，所述ARM主控处理单元(1-1)通过电缆分别与抽气执行机构、多通道电磁阀控制模块(1-5)和激光多气体分析模块(1-7)电连接。


2.根据权利要求1所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，其特征在于，所述抽气执行机构包括防爆真空抽气泵(1-4)和防爆真空磁启动器驱动模块(1-41)，所述进气束管(1-2)依次经过滤尘滤水器(1-3)和防爆真空抽气泵(1-4)后与多通道电磁阀控制模块(1-5)的输入口连接，所述ARM主控处理单元(1-1)和防爆真空抽气泵(1-4)间的电缆上连接有防爆真空磁启动器驱动模块(1-41)。


3.根据权利要求2所述的一种井下激光多气体束管采样检测器，其特征在于，所述ARM主控处理单元(1-1)和防爆真空磁启动器驱动模块(1-41)间还连接有光电隔离模块(1-42)，所述光电隔离模块(1-42...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋成祥，张航，刘尧，杜丹丹，
申请(专利权)人：山东光安智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37