多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統的製作方法

2023-06-04 11:48:56 1

專利名稱：多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種煤礦井下危險氣體檢測報警系統，特別是多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統。
背景技術：
現在煤礦使用的礦燈，主要用於照明，部分產品具有瓦斯報警功能。煤礦井下的危險氣體有多種，但主要關注的經常是瓦斯(CH4), —氧化碳(CO)，氧氣(O2)等。對危險氣體的報警，特別是瓦斯氣體，其事故發生率最高，所以有些礦燈具備有瓦斯報警功能。就是裝置瓦斯報警模塊，檢測瓦斯氣體含量，在其達到預設限值時發出報警信號，控制工作燈閃光和蜂鳴器響聲。如果每個下井人員都佩戴這種礦燈，會造成材料成本升高和能源浪費，並且也增加維護量。原因是下班後下井人員得把礦燈交給燈房，統ー進行充電和瓦斯報警器調零。每個瓦斯報警器都有傳感器及相關電路和單片機，上班工作時候需要連續供電進行檢測，不能間斷。發明內容本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術的缺陷，和人們對多功能礦燈日益重視而提出的報警系統結構的解決方案。也可以形象地理解為廣播式的報警方案。可通過以下技術方案來實現。設計一臺可攜式危險氣體(瓦斯CH4，一氧化碳CO，氧氣O2)檢測報警儀，它類似手機輕便小巧。主要包括氣體傳感器模塊，放大整形電路，單片機數據處理模塊，無線發射模塊，LED顯示模塊及指示燈按鈕和電源等。可對氣體含量檢測、數據顯示、數據越限報警、數據無線發送、與監控系統聯網，除了顯示當前檢測值，通過按鈕可查看以前記錄，且具有對傳感器自動校正、自動調零、異常提醒、自檢、低壓保護等功能。當某氣體含量達到設定限值吋，該報警信號通過無線發射模塊發送出去。而數據在顯示屏上突出顯示。它配有可充電電池，每天上班由班長和專人負責管理，下班交礦燈房統ー管理充電。本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來實現，對於下井作業的班組人員所佩戴的礦燈，都裝上無線接收模塊，並與報警儀的無線發射模塊相匹配。若原來的礦燈已經帶有瓦斯報警模塊，也要換成無線接收模塊，一旦危險氣體檢測報警儀發來報警信號，它就接收，並控制工作燈閃光和蜂鳴器響聲，進行報警。這樣，使礦燈省去了瓦斯報警模塊，只用一個無線接收模塊代替就能達到目的。本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來實現，為了避免誤報警，特別是瓦斯氣體誤報警，採取雙傳感器結合軟體技術自動校正。將兩個傳感器的測量值進行比較，如果其中一個連續偏大超過某一定值達到規定次數，即表示異常，會通過指示燈和聲音提醒，以便進行檢查採取措施。例如，這時候可與另一臺報警儀攜帯人聯繫進行核查。本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來實現。即在井下所有設置危險氣體監測點的地方，安裝上述的危險氣體檢測報警儀；而下井人員佩戴的礦燈均裝上無線接收模塊，以便接收危險氣體報警儀發來的報警信號。但由於井下範圍較大，可根據人員的活動區域選擇不同的無線發射模塊發射距離，以達到全部覆蓋。本實用新型要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來解決，傳感器模塊安裝在報警儀側面，斜向下方，以利於防水防塵和便於更換。這種方案的優點是I、節省器件降低成本。因為瓦斯報警模塊需要傳感器及相關放大整形電路和單片機等，生產加工麻煩。2、節約能耗。瓦斯報警模塊需連續供電檢測，工作電流約90-100毫安，而無線接收模塊僅在接收報警信號時才消耗電能。且只需不到10毫安。平時休眠狀態極少耗電。3、大大減少故障率從而減少維修量。4、減少了調整工作量。原來把班組人員的瓦斯報警礦燈都交給礦燈房統一充電、調整零點，現在只需調整一、兩臺危險氣體檢測報警儀。


附圖為本實用新型的原理結構圖。圖中I為電源；2為危險氣體傳感器組；3為放大整形電路；4為單片機數據處理模塊；5為數據顯示屏模塊；6為無線發射模塊；7為網絡模塊。
具體實施方式
多功能礦燈的危險氣體報警系統，主要是設計一臺危險氣體檢測報警儀。其所要報警的氣體應當根據不同煤礦實際需要而選擇確定。一般來說，CH4, CO，O2是普遍重視的，特別是瓦斯氣體(CH4)危害最大、出事故最多，不可缺少。首先是選擇傳感器，要本著技術成熟、性能穩定可靠、適應煤礦井下環境條件為原貝U。這裡瓦斯選用催化熱傳導式的，一氧化碳選用進ロ的FT-2，氧氣選用進ロ的ct品牌的。電路部分選用自穩零抗幹擾的，數據處理用單片機可選用帶12位A/D轉換的エ業級品種，顯示部分選用高強度耐震的LED屏，無線發射模塊選用高可靠抗幹擾器件，有效發射距離不低於200米。電源為可充電電池，可選礦用鋰電池或鎳氫電池。各個班組下井作業人員佩戴的礦燈均配置無線接收模塊，並且與無線發射模塊相匹配。危險氣體報警儀的外型類似手機小巧，帶有按鈕和指示燈。外殼用阻燃抗衝擊防靜電的材料ABS塑料注塑成型。權利要求1.一種多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統，包括氣體傳感器模塊，單片機數據處理顯示模塊，無線發射模塊及網絡模塊等，其特徵在幹設計的危險氣體檢測報警儀，可攜帯或懸掛，傳感器模塊安裝在報警儀側面，斜向下方，以防雨防塵，由單片機控制並與無線發射模塊相近聯接，顯示模塊安裝在上部，帶有耐磨抗衝擊透明罩，氣體正常值由LED顯示模塊顯示，利用按鈕選看以往值，電壓不足指示燈閃爍，報警值由無線發射模塊發送至工作區。
2.根據權利要求I所述的多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統，其特徵在於傳感器模塊可按煤礦需要進行更換和調整，瓦斯氣體傳感器為雙傳感器組。
3.根據權利要求I所述的多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統，其特徵在於對於各種礦燈，均只需安裝無線接收模塊並與本報警儀的無線發射模塊相匹配。
專利摘要一種多功能礦燈的危險氣體檢測報警系統，實際是類似手機大小的報警儀。因多功能礦燈日益被重視，對危險氣體即瓦斯、一氧化碳、氧氣等的報警提出了更高要求；特別是瓦斯報警更加突出。新設計的報警儀主要包括傳感器模塊，單片機數據處理與顯示模塊和無線發射模塊等。它與井下人員佩戴的礦燈相結合，即該礦燈只需安裝相應的無線接收模塊，便構成了新型的報警系統。報警儀發送報警信號礦燈接受後就控制燈閃光。特別對瓦斯採用雙傳感器，由單片機按其測量值比較進行軟體校正，避免了誤報警。新型的報警系統節約器材，節約能源，減少維護量，從而降低了成本。
文檔編號E21F17/18GK202483627SQ201120378788
公開日2012年10月10日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年5月11日
發明者梁理奧, 王功炘, 趙景臺, 趙鵬 申請人:趙景臺