一种煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于煤矿安全控制领域，特别涉及一种煤矿井下用自燃发火监测与控制系统，包括采样与控制装置，嵌入式单片计算机，供电装置，以及连接在采样与控制装置上的至少一个温度传感器和至少一个ＣＨ↓［４］和ＣＯ传感器，每个温度传感器、ＣＨ↓［４］和ＣＯ传感器的外部均固定有一个传感器抗挤压装置。本实用新型专利技术用于煤矿井下安全控制，可以对ＣＯ、ＣＨ↓［４］成份与温度同时进行直接监测，准确率更高；安装简单，运行可靠，基本不需要维护，成本大幅降低。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
1、
本技术属于煤矿安全控制领域，特别涉及一种煤矿井下用自燃发火监测与控制系统。2、
技术介绍
当前，国内外煤矿井下预报自燃发火主要采用气体分析法，主要设备为束管监测系统，其原理是从地面敷设多路束管至采煤工作地点，利用真空抽气泵将采样气体抽至地面气相色谱仪中进行气体组份分析，根据CO、CH4、C2H4、O2等气体组份变化推算采样点的温度以及是否开始自燃。束管监测系统虽然能够实现连续监测，但在实际使用过程中也存在许多缺点：(1)安装复杂，必须从井筒敷设束管，在地面要设置泵房、色谱仪分析室等；(2)管路维护困难，当发生堵管时，必须进行反吹，堵管处不易确定；(3)购置和维护费用高，一套系统至少30万元，至少有3-5人进行长年维护和监测，加上材料费用，一年费用约15万元；(4)不能实现实时监控，从采样点到色谱仪分析出结果，最快也需要半个小时，(6)无法实现灌浆、充氮等自动灭火控制；(7)无法与煤矿其它安全监控系统联网。3、
技术实现思路
本技术的目的，在于克服束管监测系统的上述不足，提供一种便于使用与管理、高度智能化的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统。本技术是通过以下方式实现的：本技术的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，包括采样与控制装置，嵌入式单片计算机，供电装置，以及连接在采样与控制装置上的至少一个温度传-->感器和至少一个CH4和CO传感器，每个温度传感器、CH4和CO传感器的外部均固定有一个传感器抗挤压装置。嵌入式单片计算机系统包括RS232、RS465、RJ45等接口、触摸屏和监测与控制软件。本技术的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，为了对采空区和各个工作面上下隅角的气体和温度变化情况进行连续监测、分析与控制，所述的温度传感器、CH4和CO传感器为12个以上。本技术的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，所述的温度传感器通过耐高温导线和导线连接器与采样与控制装置连接。本技术的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，所述的CH4与CO传感器，其监测精度为CH4≤0.2％，CO≤0.0005％；所述的温度传感器，其监测温度≤300℃，监测精度为±3℃；温度传感器、CH4和CO传感器的零点自动校正；采样与控制装置设置有报警临界值。本技术的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，可以对CO、CH4成份与温度同时进行直接监测，准确率更高；安装简单，运行可靠，基本不需要维护，成本大幅降低；实时监测、分析，监测、分析与控制相结合，能有效预报与控制火灾；使用灵活，既可单独在井下使用，也可与其他矿井安全监控系统等进行联网使用。4、附图说明图1为本技术的系统结构示意图。图1中1为温度传感器，2为CH4和CO传感器，3为传感器抗挤压装置，4为耐高温导线，5为导线连接器，6为采样与控制装置，7为嵌入式单片计算机，8为供电装置。5、具体实施方式-->下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细说明：一种煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统如图1所示，温度传感器1、CH4和CO传感器2分别装入传感器抗挤压装置3并旋紧螺口，温度传感器1的耐高温导线4通过导线连接器5与普通电缆相连，与CH4和CO传感器的信号线路作为一组，接入采样与控制装置6的接线柱上，采样与控制装置与嵌入式单片计算机7通过RS232串口进行连接，嵌入式单片计算机提供RS485和RJ45口与其他安全监控系统连接，供电装置8为系统提供适合的直流电源。上述的由温度传感器1、CH4和CO传感器2组成的信号线路共有12组。上述自燃发火监测、分析与控制系统，CH4与CO传感器，精度为CH4≤0.2％，CO≤0.0005％；温度传感器监测温度≤300℃，精度优于±3℃；自动校正传感器零点漂移；报警临界值可自行设置，输出4路模拟/数字信号且输出路数可扩展；支持ModBus协议和TCP/IP协议。本技术的工作过程是：在系统软件控制下，每隔规定时间，向CH4和CO传感器输出工作电压，然后进行数据采集，对气体和温度数据通过特殊算法进行漂移校定，然后计算出气体的含量与温度值，与事先规定的阈值进行比较，如达到或超过阈值，则发出报警信号，根据传感器布局、温度、CH4和CO值的变化速率和变化趋势通过分析算法分析自燃点并在指定路道中输出模拟/数字信号以达到控制电磁阀自动灭火的目的。本技术具有体积小、安装简单迅速、维护简单、成本低、工作可靠、能实时监测、可自动控制火灾等特点，特别适合于有自燃发火倾向煤层的大中小型矿井作为自燃发火监测与控制设备使用。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，其特征在于：包括采样与控制装置［６］，嵌入式单片计算机［７］，供电装置［８］，以及连接在采样与控制装置［６］上的至少一个温度传感器［１］和至少一个ＣＨ↓［４］和ＣＯ传感器［２］，每个温度传感器［１］、ＣＨ↓［４］和ＣＯ传感器［２］的外部均固定有一个传感器抗挤压装置［３］。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，其特征在于：包括采样与控制装置[6]，嵌入式单片计算机[7]，供电装置[8]，以及连接在采样与控制装置[6]上的至少一个温度传感器[1]和至少一个CH4和CO传感器[2]，每个温度传感器[1]、CH4和CO传感器[2]的外部均固定有一个传感器抗挤压装置[3]。2.根据权利要求1所述的煤矿井下用自燃发火监测、分析与控制系统，其特征在于：所述的温度传感器、CH4和CO传感器为12个以上。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉林，韩庚祥，
申请(专利权)人：张玉林，韩庚祥，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]