一种煤矿区瓦斯监测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种煤矿区瓦斯监测设备，包括瓦斯监测主机，瓦斯监测主机包括主机处理器、用于监测风速信息的风速传感器、用于监测瓦斯浓度信息的瓦斯传感器、继电器和显示屏；风速传感器、瓦斯传感器均与主机处理器电性连接并将监测得到的数据信息输入给主机处理器进行处理；继电器、显示屏均与主机处理器电性连接并受主机处理器控制；主机处理器包括风速处理模块、瓦斯处理器模块和逻辑电路；由风速处理模块处理过的风速信息和由瓦斯处理模块处理过的瓦斯浓度信息在经过逻辑电路的逻辑运算后，通过逻辑电路的输出电平信号控制继电器的工作状态。本发明专利技术能够根据通风环境来进行煤矿区危险情况的预警和断电。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿区瓦斯监测设备
本专利技术属于瓦斯监测
，具体是一种煤矿区瓦斯监测设备。
技术介绍
地下煤矿开采区是瓦斯灾害事故频发的地段，随着近年来对地下煤矿开采力度和深度的不断加强，矿井高危事故也不断增加，如何预警和监测也成了煤矿安全开采工作中的重大研究方向。在现有技术中，普遍存在的现象是，在每一定点设置一台用于监测瓦斯浓度的设备，通过该设备监测瓦斯浓度并在瓦斯浓度较高情况下及时对用电设备断电。但该种方式仅局限于对瓦斯浓度的监测，多数情况下，煤矿区的通风环境异常时，哪怕当下瓦斯浓度没有过高，也会因为通风不畅而导致瓦斯浓度迅速升高，此时再由监测设备对用电设备进行断电，具有时间上的滞后和错过逃生最佳时间的危险。如已经公开的专利[专利申请号：201410781626.0]，该专利涉及一种煤矿瓦斯灾害多参量多测点监测装置，它包括瓦斯压力监测装置、钻孔应力监测装置、瓦斯浓度监测装置、若干监测子站、一监测分站和一地面终端。瓦斯压力监测装置设置在巷道其中一帮的第一钻孔内，钻孔应力监测装置设置在巷道另外一帮的第二钻孔内，瓦斯浓度监测装置悬挂设置在巷道顶板上；瓦斯压力监测装置实时监测瓦斯压力信号，并发送到第一监测子站；钻孔应力监测装置实时监测钻孔应力信号，并发送到第二监测子站；瓦斯浓度监测装置实时监测作业空间的瓦斯浓度信号，并发送到第三监测子站；第一、第二、第三监测子站分别通过无线通讯技术将监测信号发送到监测分站，监测分站通过光纤将所有监测信号发送到地面终端。以上专利并未提出如何根据通风环境来进行预警或断电。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种能够根据通风环境来进行预警、断电的煤矿区瓦斯监测设备。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：本专利技术提供一种煤矿区瓦斯监测设备，包括瓦斯监测主机，所述瓦斯监测主机包括主机处理器、用于监测风速信息的风速传感器、用于监测瓦斯浓度信息的瓦斯传感器、继电器和显示屏；所述风速传感器、所述瓦斯传感器均与所述主机处理器电性连接并将监测得到的数据信息输入给所述主机处理器进行处理；所述继电器、所述显示屏均与所述主机处理器电性连接并受所述主机处理器控制；所述继电器控制煤矿区内各用电设备的断电/通电状况；所述显示屏显示煤矿区内风速信息和瓦斯浓度信息；所述主机处理器包括风速处理模块、瓦斯处理器模块和逻辑电路；由所述风速处理模块处理过的风速信息和由所述瓦斯处理模块处理过的瓦斯浓度信息在经过所述逻辑电路的逻辑运算后，通过所述逻辑电路的输出电平信号控制所述继电器的工作状态。可选的，还包括过道辅助风扇，所述主机处理器还包括比较器和RS485串行通讯接口；每台所述过道辅助风扇皆与一台所述瓦斯监测主机电性连接并受所述瓦斯监测主机控制工作；两台相邻的所述瓦斯监测主机之间通过所述RS485串行通讯接口进行瓦斯浓度信息的交互；交互的两个地点的瓦斯浓度信息经过其中一台所述瓦斯监测主机内部的所述比较器处理后，输出电平信号控制与此台所述瓦斯监测主机电性连接的所述过道辅助风扇工作。可选的，所述瓦斯监测主机还包括风速警示灯、风速正常绿灯、瓦斯警示灯和瓦斯正常绿灯；所述风速处理模块将风速不小于第一风速值的风速信息转换为电平信号控制所述风速正常绿灯亮起，将风速小于第一风速值且不小于第二风速值的风速信息转换为电平信号控制所述风速警示灯亮起，将风速小于第二风速值的风速信息转换为电平信号输入所述逻辑电路进行运算来控制所述继电器断开电源；所述瓦斯处理模块将瓦斯浓度不大于第一瓦斯浓度值的瓦斯浓度信息转换为电平信号控制所述瓦斯正常绿灯亮起，将瓦斯浓度大于第一瓦斯浓度值且不大于第二瓦斯浓度值的瓦斯浓度信息转换为电平信号控制所述瓦斯警示灯亮起，将瓦斯浓度大于第二瓦斯浓度值的瓦斯浓度信息转换为电平信号输入所述逻辑电路进行运算来控制所述继电器断开电源。可选的，所述瓦斯监测主机还包括警报器和机顶辅助通风扇；所述警报器和机顶辅助通风扇均与所述主机处理器电性连接；所述主机处理器还包括计数器和D触发器；所述逻辑电路包括第一与非门电路和第二与非门电路；所述计数器的输入端与所述瓦斯处理模块电性连接，所述D触发器的输入端与所述计数器的输出端电性连接，所述瓦斯浓度大于第一瓦斯浓度值且不大于第二瓦斯浓度值的电平信号从所述D触发器的输出输出；所述风速小于第二风速值的电平信号，和所述瓦斯浓度大于第二瓦斯浓度值的电平信号，均输入所述第一与非门电路的两输入端；所述D触发器的输出端与所述第一与非门电路的输出端均输入所述第二与非门电路的两输入端，所述第二与非门电路的输出端电性连接所述继电器；所述第一与非门电路的输出端控制所述警报器和所述机顶辅助通风扇工作。可选的，所述比较器包括减法器和N沟道MOS管开关电路；所述减法器包括两个用于输入瓦斯浓度电平信号的输入端；所述N沟道MOS管开关电路包括带有寄生二极管的N沟道MOS管；所述减法器的输出端电性连接所述N沟道MOS管的栅极，所述N沟道MOS管的漏极电性连接直流电源，在所述漏极和所述直流电源之间电性连接所述过道辅助通风扇，所述N沟道MOS管的源极接地。可选的，所述减法器包括运算放大器；所述运算放大器的反相输入端电性连接第一电阻，正相输入端电性连接第二电阻，输出端与所述反相输入端之间电性连接反馈电阻，所述正相输入端与接地之间电性连接第三电阻。可选的，所述瓦斯监测主机包括机体，所述瓦斯传感器与所述风速传感器均与所述机体外表面固定连接；所述机体一侧面固定连接显示面板，所述风速正常绿灯、所述风速警示灯、所述瓦斯正常绿灯、所述瓦斯警示灯、所述警报器和所述显示屏均设置于所述显示面板上且与所述显示面板固定连接；所述机体一侧面固定连接若干继电器；所述机体一侧面设置有与所述机体转动连接的档门，所述机体内部设置有处理器腔室，所述档门隔绝所述处理器腔室与外部空间；所述主机处理器设置于所述处理器腔室内；所述机顶辅助通风扇与所述机体顶部表面固定连接。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术适用于煤矿区的通风通道处，在通风通道处设置本实施例的煤矿区瓦斯监测设备可以有效保证在瓦斯浓度过高或通风不畅情况下，及时断电，控制各个用电设备停止工作。本专利技术可以实现通风和瓦斯浓度二者之一出现异常情况时，及时果断断电，而不用再进行人为判断或人工断电。2、本专利技术的瓦斯监测主机具有显示屏，可协助工作人员及时了解到该瓦斯监测主机放置位置的瓦斯浓度情况和通风情况。3、本专利技术通过两台相邻的瓦斯监测主机之间的瓦斯浓度信息的交互，使一旦出现瓦斯浓度差值大于一定值时便开启两台瓦斯监测主机之间的过道辅助通风扇，及时协助空气流通，避免出现瓦斯浓度差值越来越大而带来的安全隐患。4、本专利技术的瓦斯监测主机自身也携带机顶辅助通风扇，在当下环境异常时及时开启强制的协助空气流动。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿区瓦斯监测设备，其特征在于，包括瓦斯监测主机，所述瓦斯监测主机包括主机处理器（200）、用于监测风速信息的风速传感器（160）、用于监测瓦斯浓度信息的瓦斯传感器（150）、继电器（170）和显示屏（110）；/n所述风速传感器（160）、所述瓦斯传感器（150）均与所述主机处理器（200）电性连接并将监测得到的数据信息输入给所述主机处理器（200）进行处理；所述继电器（170）、所述显示屏（110）均与所述主机处理器（200）电性连接并受所述主机处理器（200）控制；所述继电器（170）控制煤矿区内各用电设备的断电/通电状况；所述显示屏（110）显示煤矿区内风速信息和瓦斯浓度信息；/n所述主机处理器（200）包括风速处理模块、瓦斯处理器模块和逻辑电路；由所述风速处理模块处理过的风速信息和由所述瓦斯处理模块处理过的瓦斯浓度信息在经过所述逻辑电路的逻辑运算后，通过所述逻辑电路的输出电平信号控制所述继电器（170）的工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿区瓦斯监测设备，其特征在于，包括瓦斯监测主机，所述瓦斯监测主机包括主机处理器（200）、用于监测风速信息的风速传感器（160）、用于监测瓦斯浓度信息的瓦斯传感器（150）、继电器（170）和显示屏（110）；
所述风速传感器（160）、所述瓦斯传感器（150）均与所述主机处理器（200）电性连接并将监测得到的数据信息输入给所述主机处理器（200）进行处理；所述继电器（170）、所述显示屏（110）均与所述主机处理器（200）电性连接并受所述主机处理器（200）控制；所述继电器（170）控制煤矿区内各用电设备的断电/通电状况；所述显示屏（110）显示煤矿区内风速信息和瓦斯浓度信息；
所述主机处理器（200）包括风速处理模块、瓦斯处理器模块和逻辑电路；由所述风速处理模块处理过的风速信息和由所述瓦斯处理模块处理过的瓦斯浓度信息在经过所述逻辑电路的逻辑运算后，通过所述逻辑电路的输出电平信号控制所述继电器（170）的工作状态。


2.根据权利1所述的煤矿区瓦斯监测设备，其特征在于，还包括过道辅助风扇，所述主机处理器（200）还包括比较器和RS485串行通讯接口；每台所述过道辅助风扇皆与一台所述瓦斯监测主机电性连接并受所述瓦斯监测主机控制工作；
两台相邻的所述瓦斯监测主机之间通过所述RS485串行通讯接口进行瓦斯浓度信息的交互；交互的两个地点的瓦斯浓度信息经过其中一台所述瓦斯监测主机内部的所述比较器处理后，输出电平信号控制与此台所述瓦斯监测主机电性连接的所述过道辅助风扇工作。


3.根据权利要求2所述的煤矿区瓦斯监测设备，其特征在于，所述瓦斯监测主机还包括风速警示灯（122）、风速正常绿灯（121）、瓦斯警示灯（132）和瓦斯正常绿灯（131）；
所述风速处理模块将风速不小于第一风速值的风速信息转换为电平信号控制所述风速正常绿灯（121）亮起，将风速小于第一风速值且不小于第二风速值的风速信息转换为电平信号控制所述风速警示灯（122）亮起，将风速小于第二风速值的风速信息转换为电平信号输入所述逻辑电路进行运算来控制所述继电器（170）断开电源；
所述瓦斯处理模块将瓦斯浓度不大于第一瓦斯浓度值的瓦斯浓度信息转换为电平信号控制所述瓦斯正常绿灯（131）亮起，将瓦斯浓度大于第一瓦斯浓度值且不大于第二瓦斯浓度值的瓦斯浓度信息转换为电平信号控制所述瓦斯警示灯（132）亮起，将瓦斯浓度大于第二瓦斯浓度值的瓦斯浓度信息转换为电平信号输入所述逻辑电路进行运算来控制所述继电器（170）断开电源。


4.根据权利要求3所述的煤矿区瓦斯监测设备，其特征在于，所述瓦斯监测主机还包括警报器（14...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈茹意，陈强，
申请(专利权)人：上海珩鋆机械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31