一种用于气体敏感检测的探测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于气体敏感检测的探测系统。本发明专利技术用于矿井等可能发生危险的环境中。具体地，本系统包含基于气味和/或声音监测危险源的危险源识别模块和以风力或水力排除矿井巷道内的危险源的排危模块。探测系统包含调度中心，调度中心响应于由危险源识别模块提供的危险源残留量的变化控制排危模块采取对应的排危模式，其中，在排危模块持续作业时，由危险源识别模块提供的危险源残留量的持续升高触发调度中心生成第一次危险报告。通过对矿井环境内的气体或声音进行监测，为矿井内可能存在的危险进行提前报告，从而为矿井安全维护提供帮助。提供帮助。提供帮助。

【技术实现步骤摘要】
一种用于气体敏感检测的探测系统


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种用于气体敏感检测的探测系统。

技术介绍

[0002]矿井内的作业环境复杂。现有技术采用三分层的作业方式，包含在最下方预留的瓦斯层、中间预留煤炭的运输层以及上方的采矿层。通过预留的瓦斯层避免井下渗水对人员和开采设备的损害。机器或工人在最上层的采矿层将矿产采集。采集的矿产沿运输层和采矿层之间的通道自采矿层掉落至运输层。处于运输层的矿产被运输带传送至地上。例如，公开号为CN111768075A的中国专利提供一种矿井水灾过程中涉险人员危险性评估方法、设备及介质。方法包括：确定矿井水灾过程中涉险人员受到危险的直接影响因素；获取所述直接影响因素在矿井水灾中的实际状况；根据所述实际状况，定量评估所述矿井水灾过程中涉险人员受到的水流危险性、气体危险性和通行危险性；根据所述水流危险性、气体危险性和通行危险性，评估所述矿井水灾过程中涉险人员受到的综合危险性。
[0003]除了单独设置预防渗水的瓦斯层外，采矿层还会密集设置危险气体的检测装置。例如，公开号为CN113240889B的中国专利涉及用于矿井的危险气体险情预警方法及系统。所述方法包括：获取各个施工区域和连接通道对应的危险气体浓度和气体流动数据；根据施工区域和连接通道的气体流动数据以及矿井的地图布局数据计算各个施工区域对应的气体流动路径；根据各个施工区域的气体流动路径和危险气体浓度，以及各个连接通道的危险气体浓度预测不同施工区域之间危险气体的气体交汇点；然后在对应气体交汇点的危险气体交汇浓度大于或等于设置的危险浓度阈值时，将对应的气体交汇点作为危险交汇点。
[0004]然而，即使在作业环境施展多重的保护措施，近年的矿场仍事故频发。对于矿井下的危险感知主要分为预测和实时检测。
[0005]危险预测主要为：通过对矿井下的环境进行扫描，智能系统为作业中的危险发生的概率进行预测。例如，公开号为CN113240889B的中国专利涉及用于矿井的危险气体险情预警方法及系统。所述方法包括：获取各个施工区域和连接通道对应的危险气体浓度和气体流动数据；根据施工区域和连接通道的气体流动数据以及矿井的地图布局数据计算各个施工区域对应的气体流动路径；根据各个施工区域的气体流动路径和危险气体浓度，以及各个连接通道的危险气体浓度预测不同施工区域之间危险气体的气体交汇点；然后在对应气体交汇点的危险气体交汇浓度大于或等于设置的危险浓度阈值时，将对应的气体交汇点作为危险交汇点。
[0006]实时检测主要为：通过视觉传感器、声音传感器、气味传感器等监测作业环境，在基于检测数据而判断的作业环境达到设置的危险水平时，系统会发送危险警报。例如，公开号为CN213303256U的中国专利提供一种煤矿矿井内瓦斯压力监测及危险报警装置。该煤矿矿井内瓦斯监测及危险报警装置，包括底座，底座上表面连接限流件，限流件外侧安装导出筒和进气管，限流件连接液压缸，液压缸内套接活塞杆，活塞杆连接压力传感器，液压缸外
侧固定连接板和显示屏，连接板连接螺杆，螺杆套接套管和螺母，套管通过放置架与瓦斯浓度探测器连接。
[0007]矿井作业环境复杂，通过智能系统对环境中的危险源的预测方法会产生较大误差，可信度不高；而实时检测在危险来临时具有滞后性，当检测到环境中瓦斯含量达到危险程度或发生火灾/水灾时，人员和设备的撤离占用大量时间，撤离途中发生意外即会产生不可估计的后果，例如火花爆炸。
[0008]针对危险报警的滞后性，本专利技术基于连续性时间点的检测数曲线形成至少两次危险警报，从而在可能发生危险时，为矿井内人员和设备的撤离提供安全的撤离环境和更长时间的撤离时间。
[0009]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0010]现有技术中，矿井作业区域主要通过定点覆盖设置的甲烷警报器对区域内的瓦斯气体浓度进行监测。在瓦斯气体浓度达到0.8％时，调度系统会发出撤离警报。然而，在实际作业过程中，由于人员数量多、矿井运载能力有限等问题，人员撤离时间长。瓦斯气体浓度泄漏发生速度快。作业区域的粉尘等条件进一步降低瓦斯爆炸浓度的下限。在甲烷警报器直接检测到环境中的瓦斯浓度达到0.8％时，降低的瓦斯最低爆炸浓度和撤离效率使允许人员安全离开矿井的时间紧迫。
[0011]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种用于气体敏感检测的探测系统，包含基于气味和/或声音监测危险源的危险源识别模块和以风力或水力排除矿井巷道内的危险源的排危模块。探测系统包含调度中心，调度中心响应于由危险源识别模块提供的危险源残留量的变化控制排危模块采取对应的排危模式，其中，在排危模块持续作业时，由危险源识别模块提供的危险源残留量的持续升高触发调度中心生成第一次危险报告。
[0012]在排危模块工作过程中，矿井内的瓦斯浓度能够被压制在极低的浓度(例如0.01％)。甚至于，在作业过程中，矿井内的瓦斯浓度能够持续为0。瓦斯涌出具有不均匀性。当矿井内出现瓦斯泄漏的位置时，排危模块的通风工作在泄漏先期可能对矿井内的瓦斯浓度的降低有作用。在高量瓦斯泄漏发生时，环境中的瓦斯浓度不会突然变高，而是会随着泄漏的发生逐渐变大。在排危模块以最大功率工作时，逐渐增加的瓦斯泄漏量依然会在矿井内积聚。一方面，本专利技术的探测系统能够基于检测到的瓦斯浓度调节排危模块的排危模式；另一方面，在排危模块以最大功率工作后，危险源识别模块若还能够检测到危险源(例如，瓦斯)，且危险源对人员的伤害度逐渐增大(例如，瓦斯浓度逐渐增高)，即使瓦斯浓度未达到0.8％，调度中心能够基于危险源识别模块提供的危险源残留量的增大生成第一次危险报告。第一次危险报告能够用于向地面调度人员提供警报，使地面调度人员能够提高对地下矿井的监测频率。第一次危险报告还能够发送给矿井下的巡查人员，巡查人员基于包含在第一次危险报告中的瓦斯积聚区域对该区域进行检查，通过巡检人员的分析而确认是否立刻撤离。
[0013]根据一种优选实施方式，第一次危险报告包含检测到的危险源残留量的具体发生区域。通过对独立定点设置的危险源识别模块定位获知危险源残留量的具体发生区域。由于危险源残留量较低，能够以维修作为第一优先级。第一次危险报告能够同时发送给地面调度和矿井内巡检及相关安全负责人员。巡检人员能够基于接收到的第一次危险报告优先赶往定位地点，对危险源的产生位置进行排查和维修。
[0014]根据一种优选实施方式，基于危险源残留量的积聚速度，调度中心还能够针对瓦斯浓度的涨幅及规定撤离的0.8％浓度的时间发生节点进行预测。具体地，以排危模块切换为最大功率工作的时间为第一节点，危险源识别模块至少检测两个时间点的危险源残留量，分别是第一节点和与第一节点间隔一个预设间隔的第二节点。优选地，预设间隔能够为1～5s。当第二节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于气体敏感检测的探测系统，包含基于气味和/或声音监测危险源的危险源识别模块和以风力或水力排除矿井巷道内的危险源的排危模块，其特征在于，所述探测系统包含调度中心，所述调度中心响应于由所述危险源识别模块提供的危险源残留量的变化控制所述排危模块采取对应的排危模式，其中，在所述排危模块持续作业时，由所述危险源识别模块提供的危险源残留量的持续升高触发所述调度中心生成第一次危险报告；响应于所述危险源识别模块提供的危险源残留量达到第一阈值，所述调度中心以在所述排危模块的触发状态下生成关于矿井巷道内的安全等级的第二次危险报告。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述调度中心基于与所述危险源残留量成正比的所述排危模块的排危模式控制所述排危模块变更排危模式，使所述排危模块能够基于环境中危险源的浓度变化而调整用于排出危险源的排危模式。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，基于所述调度中心发送的第二危险报告，所述地面调度依据所述危险源识别模块提供的危险源浓度对危险源辐射的区域进行分类，其中，危险源辐射的所述区域至少包含浓度最高的第一区域、浓度次之的第二区域和浓度较低的第三区域，第一区域的危险源浓度满足发生爆炸或燃烧的条件，第二区域的危险源浓度虽然不满足发生爆炸或燃烧的条件但会使人体发生应激反应，第三区域的危险源浓度既不满足发...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖树伟，龚元兵，刘新宇，
申请(专利权)人：艾感科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：