【技术实现步骤摘要】
本技术涉及采空区二氧化碳气体环境监测领域，尤其涉及一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置。
技术介绍
1、借助煤电基地紧靠煤田的地理优势，在确保采空区覆岩整体稳定的前提下，采空区条带充填所造成的大量空间，可为后续二氧化碳地质封存创造有利条件，将条带充填采空区与二氧化碳地质封存有机结合，可以大大减少二氧化碳的排放量。专利cn110344877b便是针对采空区条带充填这一特点，提出了在多孔介质充填的采空区内存储二氧化碳气体的办法。
2、随着二氧化碳不断压注进入采空区，采空区内二氧化碳浓度和气体压强不断增大，就会有二氧化碳通过密闭墙体从采空区内渗透到采空区外的采煤工作面，二氧化碳渗透量达到一定程度时会危害采掘工作者的身体健康。可见，需要实时监测采空区外密闭墙体处的二氧化碳浓度，当二氧化碳浓度达到有害范围时，及时发出警报通知采掘工作者撤离或者采取相关防护措施，以确保采掘工作者的身体健康安全。另外，当采空区外密闭墙体处二氧化碳浓度达到有害范围时，及时读取采空区内的气体环境参数十分重要。若在很短时间内采空区外密闭墙体处二氧化碳浓度就达到有害范围，说明采空区内封存的二氧化碳压强和浓度过大，下个采空区封存时应适当地减少二氧化碳的封存量；若在一个采空区采掘周期内采空区外密闭墙体处二氧化碳浓度未达到有害范围，说明采空区内封存的二氧化碳压强和浓度过小，下个采空区封存时应适当地增加二氧化碳的封存量。通过多次工程实测经验可以不断优化一个采空区内二氧化碳封存的最佳参数。因此，有必要设计一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，对采空区内外
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，本技术提供的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置结构简单，操作简易，能够实时监测采空区外密闭墙体处的二氧化碳浓度，当二氧化碳浓度达到有害范围时，及时发出警报；并且当二氧化碳浓度达到有害范围时，能够在密闭采空区外监测密闭采空区内二氧化碳浓度和气体压强数值，了解采空区内的气体环境状况。
2、为了实现上述技术目的，本技术提供以下技术方案：
3、本技术提供了一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，包括二氧化碳监测箱1，其顶部设有报警装置2，前面设有能够实时显示监测数据的oled电子显示窗口3和采空区外二氧化碳浓度监测口4，左侧设置有机械开关5，后面设有采空区内气体环境监测管6；二氧化碳监测箱1内部设置有stm32单片机微控制器8、供电装置7和oled数值显示模块9。
4、优选的，所述stm32单片机微控制器8通过信号线接收来自采空区外二氧化碳浓度传感器13、采空区内二氧化碳浓度传感器12和采空区内气体压强传感器11的信息，并且控制高电平触发有源蜂鸣器模块10工作和oled数值显示模块9显示数据。
5、优选的，所述供电装置7内部设置有三节干电池，由二氧化碳监测箱1左侧的机械开关5控制，所述stm32单片机微控制器8、采空区内气体压强传感器11、采空区内二氧化碳浓度传感器12、采空区外二氧化碳浓度传感器13、高电平触发有源蜂鸣器模块10和oled数值显示模块9均与供电装置7连接，以确保正常工作。
6、优选的，所述采空区内二氧化碳浓度传感器12和采空区外二氧化碳浓度传感器13置于二氧化碳气氛中时，电池正负极发生电极反应，传感器敏感电极和参考电极之间产生电动势，其输出信号电压与二氧化碳浓度的对数成反比例线性关系，通过测试输出信号电压的变化，可监测到二氧化碳浓度的变化。
7、优选的，所述采空区内气体压强传感器11是一个对压强敏感的薄膜，它连接了一个柔性电阻器，当被测气体的压强降低或升高时，薄膜变形导致电阻器的阻值发生改变，从而改变输出电压，其输出信号电压与气体压强成正比例线性关系，通过测试输出信号电压的变化，可监测到气体压强的变化。
8、优选的，所述报警装置2内安装高电平触发有源蜂鸣器模块10，当信号线输入高电平的时候，蜂鸣器发声进行报警。
9、优选的，oled数值显示模块9采用薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，通过iic通信协议受stm32单片机微控制器8控制进行数据显示。
10、本技术专利提供了一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，包括二氧化碳监测箱1，其顶部设有报警装置2，前面设有能够实时显示监测数据的oled电子显示窗口3和采空区外二氧化碳浓度监测口4，左侧设置有机械开关5，后面设有采空区内气体环境监测管6；二氧化碳监测箱1内部设置有stm32单片机微控制器8、供电装置7和oled数值显示模块9。本技术提供的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置结构简单，操作简易，能够快捷、方便地实时监测采空区外密闭墙体处的二氧化碳浓度，当二氧化碳浓度达到有害范围时，及时发出警报，确保采掘工作者的健康安全；当二氧化碳浓度达到有害范围时，能够在密闭采空区外监测密闭采空区内二氧化碳浓度和气体压强数值，为下一步优化二氧化碳封存参数提供数据参考。
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1.一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，包括二氧化碳监测箱(1)，其顶部设有报警装置(2)，前面设有能够实时显示监测数据的OLED电子显示窗口(3)和采空区外二氧化碳浓度监测口(4)，左侧设置有机械开关(5)，后面设有采空区内气体环境监测管(6)；二氧化碳监测箱(1)内部设置有STM32单片机微控制器(8)、供电装置(7)和OLED数值显示模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)顶部的报警装置(2)内安装高电平触发有源蜂鸣器模块(10)，并且高电平触发有源蜂鸣器模块(10)与STM32单片机微控制器(8)通过信号线连接。
3.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)前面设有OLED电子显示窗口(3)，OLED数值显示模块(9)的显示屏对准OLED电子显示窗口(3)向外安装，并且OLED数值显示模块(9)与STM32单片机微控制器(8)通过信号线连接。
4.根据权利要求1所述的一种密闭采空区
5.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)后面设有采空区内气体环境监测管(6)，采空区内气体环境监测管(6)管尾部安装采空区内二氧化碳浓度传感器(12)和采空区内气体压强传感器(11)，并且采空区内二氧化碳浓度传感器(12)和采空区内气体压强传感器(11)均与STM32单片机微控制器(8)通过信号线连接。
6.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)内部的STM32单片机微控制器(8)通过信号线接收来自采空区外二氧化碳浓度传感器(13)、采空区内二氧化碳浓度传感器(12)和采空区内气体压强传感器(11)的信息，并且控制高电平触发有源蜂鸣器模块(10)工作和OLED数值显示模块(9)显示数据。
7.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)内部的供电装置(7)设置有三节干电池，供电装置(7)与二氧化碳监测箱(1)左侧的机械开关(5)连接，所述STM32单片机微控制器(8)、采空区外二氧化碳浓度传感器(13)、采空区内二氧化碳浓度传感器(12)、采空区内气体压强传感器(11)、高电平触发有源蜂鸣器模块(10)和OLED数值显示模块(9)均与供电装置(7)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，包括二氧化碳监测箱(1)，其顶部设有报警装置(2)，前面设有能够实时显示监测数据的oled电子显示窗口(3)和采空区外二氧化碳浓度监测口(4)，左侧设置有机械开关(5)，后面设有采空区内气体环境监测管(6)；二氧化碳监测箱(1)内部设置有stm32单片机微控制器(8)、供电装置(7)和oled数值显示模块(9)。
2.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)顶部的报警装置(2)内安装高电平触发有源蜂鸣器模块(10)，并且高电平触发有源蜂鸣器模块(10)与stm32单片机微控制器(8)通过信号线连接。
3.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)前面设有oled电子显示窗口(3)，oled数值显示模块(9)的显示屏对准oled电子显示窗口(3)向外安装，并且oled数值显示模块(9)与stm32单片机微控制器(8)通过信号线连接。
4.根据权利要求1所述的一种密闭采空区内外二氧化碳浓度压强监测装置，其特征在于，所述二氧化碳监测箱(1)前面设有采空区外二氧化碳浓度监测口(4)，采空区外二氧化碳浓度监测口(4)处安装采空区外二氧化碳浓度传感器(13)，并且采空区外二氧化碳浓度传感器(13)与stm32...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志义，宋永泽，管伟明，苏慧，刘昊，赵博，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：新型
国别省市：
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