煤礦安全監測系統的製作方法

2023-05-05 10:33:51

煤礦安全監測系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種煤礦安全監測系統，包括礦山壓力傳感器、位移傳感器一、位移傳感器二、參數輸入單元一、參數輸入單元二、下位機、由下位機進行控制的聲光報警單元以及分別與所述下位機連接的時鐘電路和數據存儲單元，所述礦山壓力傳感器、所述位移傳感器一、所述位移傳感器二、所述參數輸入單元一、所述參數輸入單元二和所述聲光報警單元均與所述下位機連接，所述下位機通過RS-485接口與所述上位監控機雙向通信。本發明具有以下特點：設計合理，結構簡單，自適應程度高，智能化程度高，投入成本低，電路簡單且接線方便，使用效果好，實用價值高，適用範圍廣，推廣前景好。
【專利說明】煤礦安全監測系統

【技術領域】
[0001]本發明屬於煤礦安全【技術領域】，涉及一種監測系統，具體涉及一種煤礦安全監測系統。

【背景技術】
[0002]2011年我國原煤產量是35.2億噸，2012年我國原煤產量是36.5億噸。「十二五」期間，煤炭需求繼續較快增長，發電、供熱用煤以及鋼鐵、煤化工、建材等行業用煤將成為國內煤炭消費主要增長點。通過新建和老井技術改造，全國將建成300處高產高效礦井，高產高效礦井產煤量將佔全國總產量的50%左右。但是，近年來煤礦安全事故頻繁發生，國務院下令治理整頓低水平開採小煤礦，要求提高煤礦開採的安全係數。煤礦安全監測系統是提高煤礦開採安全的重要保障，但是傳統的礦壓監測裝置設計不夠完善，其存在抗幹擾能力差、傳感技術落後、數據處理能力差等問題，這些問題往往造成礦井安全監測不到位。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在於克服上述現有技術中的不足，提供一種煤礦安全監測系統，其設計合理，結構簡單，自適應程度高，智能化程度高，投入成本低，電路簡單且接線方便，使用效果好，實用價值高，適用範圍廣，推廣前景好，可推廣至各類中小型煤礦中。
[0004]為實現上述目的，本發明採用的技術方案是:一種煤礦安全監測系統，其特徵在於:包括設置在頂梁上側用於監測煤礦工作面對所述頂梁壓力的礦山壓力傳感器、設置在頂梁端部用於監測所述頂梁位移的位移傳感器一、設置在液壓立柱頂出杆端部用於監測所述液壓立柱頂出杆縮進量的位移傳感器二、用於輸入壓力及其變化率閥值的參數輸入單元一、用於位移及其變化率閥值的參數輸入單元二、根據所述礦山壓力傳感器、所述位移傳感器一和所述位移傳感器二監測結果繪製出壓力和位移隨時間變化曲線並計算出壓力和位移變化率的下位機、由下位機進行控制的聲光報警單元以及分別與所述下位機連接的時鐘電路和數據存儲單元，所述礦山壓力傳感器、位移傳感器一、位移傳感器二、參數輸入單元一、參數輸入單元二和聲光報警單元均與所述下位機連接，所述下位機通過RS-485接口與所述上位監控機雙向通信。
[0005]上述的煤礦安全監測系統，其特徵在於:還包括對所述礦山壓力傳感器(2)、所述位移傳感器一(3)和所述位移傳感器二(4)監測結果進行實時顯示的顯示單元(8)，所述顯示單元(8 )與所述下位機(I)連接。
[0006]上述的煤礦安全監測系統，其特徵在於:所述下位機(I)為MCS-51單片機。
[0007]上述的煤礦安全監測系統，其特徵在於:所述礦山壓力傳感器(2)為差動變壓器壓力傳感器。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0009]( I)該煤礦安全監測系統設計非常合理，結構相對簡單，智能化程度高。
[0010](2)該煤礦安全監測系統投入成本低、電路簡單且接線方便。
[0011](3)該煤礦安全監測系統使用效果好，實用價值高，可以實時監測壓力和位移隨時間變化曲線，並計算出壓力和位移變化率，當達到壓力和位移達到閥值或壓力和位移變化率達到閥值時，下位機即可控制聲光報警單元發出報警信號，使煤礦井下工作人員迅速撤離危險區域，保證了煤礦工人的生命安全。
[0012](4)該煤礦安全監測系統適用範圍廣，推廣前景好，可推廣至各類中小型煤礦中。
[0013]下面通過附圖和實施例，對本發明做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0015]附圖標記說明:
[0016]I 一下位機；2—礦山壓力傳感器；3—位移傳感器一；
[0017]4一位移傳感器二 ；5—參數輸入單兀一 ；6—時鐘電路；
[0018]7—參數輸入單元二；8—顯示單元；9 一數據存儲單元；
[0019]10—聲光報警單元；11 一上位監控機。

【具體實施方式】
[0020]如圖1所示的一種煤礦安全監測系統，其特徵在於:包括設置在頂梁上側用於監測煤礦工作面對所述頂梁壓力的礦山壓力傳感器2、設置在頂梁端部用於監測所述頂梁位移的位移傳感器一 3、設置在液壓立柱頂出杆端部用於監測所述液壓立柱頂出杆縮進量的位移傳感器二 4、用於輸入壓力及其變化率閥值的參數輸入單元一 5、用於位移及其變化率閥值的參數輸入單元二 7、根據所述礦山壓力傳感器2、所述位移傳感器一 3和所述位移傳感器二4監測結果繪製出壓力和位移隨時間變化曲線並計算出壓力和位移變化率的下位機1、由下位機I進行控制的聲光報警單元10以及分別與所述下位機I連接的時鐘電路6和數據存儲單元9，所述礦山壓力傳感器2、位移傳感器一 3、位移傳感器二 4、參數輸入單元一 5、參數輸入單元二 7和聲光報警單元10均與所述下位機I連接，所述下位機I通過RS-485接口與所述上位監控機11雙向通信。
[0021]本實施例中，還包括對所述礦山壓力傳感器2、所述位移傳感器一 3和所述位移傳感器二 4監測結果進行實時顯示的顯示單元8，所述顯示單元8與所述下位機I連接。
[0022]本實施例中，所述下位機I為MCS-51單片機。
[0023]本實施例中，所述礦山壓力傳感器2為差動變壓器壓力傳感器。
[0024]本發明煤礦安全監測系統的工作過程是:首先通過參數輸入單元一 5和參數輸入單元二 7輸入壓力和位移閥值和壓力和位移變化率閥值。當礦山壓力傳感器2、所述位移傳感器一 3和所述位移傳感器二 4監測結果達到壓力和位移閥值或壓力和位移變化率閥值時，下位機I即可控制聲光報警單元10發出報警信號，使煤礦井下工作人員迅速撤離危險區域，從而保證煤礦工人的生命安全。
[0025]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種煤礦安全監測系統，其特徵在於:包括設置在頂梁上側用於監測煤礦工作面對所述頂梁壓力的礦山壓力傳感器(2)、設置在頂梁端部用於監測所述頂梁位移的位移傳感器一(3)、設置在液壓立柱頂出杆端部用於監測所述液壓立柱頂出杆縮進量的位移傳感器二(4)、用於輸入壓力及其變化率閥值的參數輸入單元一(5)、用於位移及其變化率閥值的參數輸入單元二(7)、根據所述礦山壓力傳感器(2)、所述位移傳感器一(3)和所述位移傳感器二(4)監測結果繪製出壓力和位移隨時間變化曲線並計算出壓力和位移變化率的下位機(I)、由下位機(I)進行控制的聲光報警單元(10)以及分別與所述下位機(I)連接的時鐘電路(6)和數據存儲單元(9)，所述礦山壓力傳感器(2)、所述位移傳感器一(3)、所述位移傳感器二(4)、所述參數輸入單元一(5)、所述參數輸入單元二(7)和所述聲光報警單元(10)均與所述下位機(I)連接，所述下位機(I)通過RS-485接口與所述上位監控機(11)雙向通信。
2.按照權利要求1所述的煤礦安全監測系統，其特徵在於:還包括對所述礦山壓力傳感器(2)、所述位移傳感器一(3)和所述位移傳感器二(4)監測結果進行實時顯示的顯示單元(8 )，所述顯示單元(8 )與所述下位機(I)連接。
3.按照權利要求1或2所述的煤礦安全監測系統，其特徵在於:所述下位機(I)為MCS-51單片機。
4.按照權利要求1或2所述的煤礦安全監測系統，其特徵在於:所述礦山壓力傳感器(2)為差動變壓器壓力傳感器。
【文檔編號】E21F17/18GK104420884SQ201310396119
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】張東寶 申請人:西安志越機電科技有限公司