煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及涉及煤矿瓦斯灾害预警与治理领域，具体地说涉及一种煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，用于煤矿瓦斯含量的监测和排放。
【背景技术】
[0002]众所周知，瓦斯一直都是井下作业的头号大敌。瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。在高温、高压的环境中，在成煤的同时，由于物理和化学作用，继续生成瓦斯。瓦斯是无色、无味、无臭的气体，但有时可以闻到类似苹果的香味，这是由于芳香族的碳氢气体同瓦斯同时涌出的缘故。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，难溶于水，不助燃也不能维持呼吸，达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的。
[0003]当其在空气中的浓度超过55%时，能使人很快窒息死亡，是煤矿生产中的主要危害因素。防止瓦斯集聚的基本方法是以足够的风量将瓦斯冲淡，排出地面。当瓦斯涌出量很大时，还须用专门措施控制瓦斯的涌出，最有效而广泛使用的方法是用管道将瓦斯抽到地面。
[0004]随着现代技术的迅速发展，煤矿瓦斯灾害的治理发生了革命性变化。有效治理瓦斯灾害，就必须对瓦斯含量做出准确可靠的监测，在瓦斯含量高出危险值时进入抽风排放。但现有的煤矿瓦斯检测系统中，瓦斯含量的监测主要是通过便携设备(如瓦斯检测仪等)来完成的，这使得瓦斯含量数据存在间歇，不能及时反馈到地面。也无法进行及时有效的抽风排放。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、设计合理的煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，旨在能够自动收集每个检测点的瓦斯浓度信息数据并发送给监控主机和上位机，在瓦斯含量高出危险值时发出信号使通风设备完成瓦斯的抽风排放作业。
[0006]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是:
[0007]一种煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，包括若干台瓦斯浓度信息采集设备、通风设备、通风监测设备、监控主机和上位机，所述通风设备、通风监测设备通过矿用安全光缆连接监控主机，所述瓦斯浓度信息采集设备通过ZIGBEE无线发送模块与监控主机的ZIGBEE无线接收模块相连，所述监控主机与上位机相连；
[0008]所述通风设备包括风机和与风机相连的送风管道，所述送风管道通往掘进头端头处；
[0009]所述通风监测设备包括功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块；所述功率检测模块设置在风机上并与监控主机相连，对风机的功率进行监测并将这种监测结果传送给监控主机；所述进风口风速监测模块设置在风机上，所述出风口风速监测模块设置在送风管道出风端头处，所述进风口风速监测模块、出风口风速监测模块的信号输出端与监控主机相连，分别对风机的风速、送风管道出风端的风速进行监测，并将这种监测结果传送给监控主机；所述压力监测模块设置有风机上并与监控主机相连，对风机的风压进行监测并将这种监测结果传送给监控主机；
[0010]所述瓦斯浓度信息采集设备设置在一方形保护罩内，所述保护罩的四个侧壁上均匀设置有通风孔，所述方形保护罩安装在掘进头端头处，多个所述方形保护罩等距离布置在掘进头端头；所述瓦斯浓度信息采集设备包括瓦斯传感器和瓦斯变送器，所述瓦斯传感器的信号输出端与瓦斯变送器的输入端相连，瓦斯变送器的输出端与监控主机相连。
[0011]本实用新型煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统采用台瓦斯浓度信息采集设备来监测瓦斯浓度，通过功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块来实时监测风机的功率、风速、风压和送风管道的风速、风压等参数，将监测到的数据送入监控主机，并将实时数据传送至上位机即地面监控中心图形化显示，不仅结构简单，而且效率高，能够满足矿井安全监控的要求。
[0012]作为对上述技术方案的改进，所述功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块、瓦斯传感器和瓦斯变送器均连接有可充电锂电池。设置可充电锂电池以便煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统在矿井下复杂环境下不引电线即能够工作。
[0013]作为对上述技术方案的改进，所述矿用安全光缆为MGTSV矿用安全光缆。
[0014]与现有技术相比，本实用新型所取得的有益效果是:
[0015]本实用新型的煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，结构简单、设计合理，能够自动收集每个检测点的瓦斯浓度信息数据并发送给监控主机和上位机，在瓦斯含量高出危险值时发出信号使通风设备完成瓦斯的抽风排放作业。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
[0019]实施例一
[0020]如图1所示，本实用新型的煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，包括若干台瓦斯浓度信息采集设备、通风设备、通风监测设备、监控主机和上位机，所述通风设备、通风监测设备通过矿用安全光缆连接监控主机，所述瓦斯浓度信息采集设备通过ZIGBEE无线发送模块与监控主机的ZIGBEE无线接收模块相连，所述监控主机与上位机相连；
[0021]所述通风设备包括风机和与风机相连的送风管道，所述送风管道通往掘进头端头处；
[0022]所述通风监测设备包括功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块；所述功率检测模块设置在风机上并与监控主机相连，对风机的功率进行监测并将这种监测结果传送给监控主机；所述进风口风速监测模块设置在风机上，所述出风口风速监测模块设置在送风管道出风端头处，所述进风口风速监测模块、出风口风速监测模块的信号输出端与监控主机相连，分别对风机的风速、送风管道出风端的风速进行监测，并将这种监测结果传送给监控主机；所述压力监测模块设置有风机上并与监控主机相连，对风机的风压进行监测并将这种监测结果传送给监控主机；
[0023]所述瓦斯浓度信息采集设备设置在一方形保护罩内，所述保护罩的四个侧壁上均匀设置有通风孔，所述方形保护罩安装在掘进头端头处，多个所述方形保护罩等距离布置在掘进头端头；所述瓦斯浓度信息采集设备包括瓦斯传感器和瓦斯变送器，所述瓦斯传感器的信号输出端与瓦斯变送器的输入端相连，瓦斯变送器的输出端与监控主机相连。
[0024]本实用新型煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统采用台瓦斯浓度信息采集设备来监测瓦斯浓度，通过功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块来实时监测风机的功率、风速、风压和送风管道的风速、风压等参数，将监测到的数据送入监控主机，并将实时数据传送至上位机即地面监控中心图形化显示，不仅结构简单，而且效率高，能够满足矿井安全监控的要求。
[0025]所述功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块、瓦斯传感器和瓦斯变送器均连接有可充电锂电池。设置可充电锂电池以便煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统在矿井下复杂环境下不引电线即能够工作。
[0026]所述矿用安全光缆为MGTSV矿用安全光缆。
【主权项】
1.一种煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，其特征在于，该实时监测系统包括若干台瓦斯浓度信息采集设备、通风设备、通风监测设备、监控主机和上位机，所述通风设备、通风监测设备通过矿用安全光缆连接监控主机，所述瓦斯浓度信息采集设备通过ZIGBEE无线发送模块与监控主机的ZIGBEE无线接收模块相连，所述监控主机与上位机相连； 所述通风设备包括风机和与风机相连的送风管道，所述送风管道通往掘进头端头处； 所述通风监测设备包括功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块；所述功率检测模块设置在风机上并与监控主机相连，对风机的功率进行监测并将这种监测结果传送给监控主机；所述进风口风速监测模块设置在风机上，所述出风口风速监测模块设置在送风管道出风端头处，所述进风口风速监测模块、出风口风速监测模块的信号输出端与监控主机相连，分别对风机的风速、送风管道出风端的风速进行监测，并将这种监测结果传送给监控主机；所述压力监测模块设置有风机上并与监控主机相连，对风机的风压进行监测并将这种监测结果传送给监控主机； 所述瓦斯浓度信息采集设备设置在一方形保护罩内，所述保护罩的四个侧壁上均匀设置有通风孔，所述方形保护罩安装在掘进头端头处，多个所述方形保护罩等距离布置在掘进头端头；所述瓦斯浓度信息采集设备包括瓦斯传感器和瓦斯变送器，所述瓦斯传感器的信号输出端与瓦斯变送器的输入端相连，瓦斯变送器的输出端与监控主机相连。
2.根据权利要求1所述的煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，其特征在于:所述功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块、瓦斯传感器和瓦斯变送器均连接有可充电锂电池；设置可充电锂电池以便煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统在矿井下复杂环境下不引电线即能够工作。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，其特征在于:所述矿用安全光缆为MGTSV矿用安全光缆。
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿通风与瓦斯含量实时监测系统，包括若干台瓦斯浓度信息采集设备、通风设备、通风监测设备、监控主机和上位机，通风设备、通风监测设备通过矿用安全光缆连接监控主机，瓦斯浓度信息采集设备通过ZIGBEE无线发送模块与监控主机的ZIGBEE无线接收模块相连，监控主机与上位机相连；本实用新型的实时监测系统采用台瓦斯浓度信息采集设备来监测瓦斯浓度，通过功率检测模块、进风口风速监测模块、出风口风速监测模块、压力监测模块来实时监测风机的功率、风速、风压和送风管道的风速、风压等参数，将监测到的数据送入监控主机，并将实时数据传送至上位机，不仅结构简单，而且效率高，能够满足矿井安全监控的要求。
【IPC分类】E21F17-18
【公开号】CN204511522
【申请号】CN201520169920
【发明人】刘永良, 赵忠明, 李祎, 施天威, 董伟
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月25日