專利名稱：多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體為多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，礦井氣體檢測已在煤礦中得到普及和應(yīng)用，礦井危險監(jiān)測采用視頻監(jiān) 控、溫度遙感、氣體監(jiān)測等方式；其中，1、溫度遙感采用現(xiàn)場供電傳感器監(jiān)測輸送到 地面的方式；2、視頻監(jiān)控采用現(xiàn)場供電攝像頭監(jiān)視起到防范作用；3、氣體監(jiān)測有現(xiàn)場 傳感器監(jiān)測信號輸送到地面、通過管束管路將井下氣體負壓抽取到地面進行測試兩種方 法；管束監(jiān)測系統(tǒng)的采樣分析主要有氣相色譜分析儀、紅外氣體分析儀(各種氣體對應(yīng) 傳感器測試)兩種方式；同時對送風(fēng)、回風(fēng)或者瓦斯抽取進行風(fēng)壓、風(fēng)速的測定。以上各種方式都有各自的缺點，如測量精度有差異，無法準確判斷、監(jiān)測，系 統(tǒng)相互協(xié)調(diào)分析不匹配等，主要的弊端是1、在重視危險氣體檢測的同時或忽略了礦山井 道內(nèi)溫度變化、風(fēng)速風(fēng)壓變化對礦山危害的影響；2、井下現(xiàn)場供電監(jiān)測時環(huán)境惡劣、設(shè) 備繁瑣、維護復(fù)雜及使用時限不穩(wěn)定；3、束管監(jiān)測系統(tǒng)中井下環(huán)境導(dǎo)致負壓抽取氣體采 樣不穩(wěn)定；4、各種監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)調(diào)性不強導(dǎo)致應(yīng)急滅火不及時等?，F(xiàn)有技術(shù)中，礦井火災(zāi)危險程度的識別方法——主要用格雷厄姆系數(shù)G及煤溫T 對應(yīng)的方法進行分析判斷，即
G=IOOCO/ (0.0265N2-02)
式中N2=100-(O2+CO2+CO+CH4+H2+CmHn)
CO、02、C02，一分別為回風(fēng)側(cè)采樣點氣樣中的CO、02、C02的體積百分比濃度。1)當(dāng)0.7 SGS 1.0時，煤層氧化程度增加，煤溫比原始巖顯著增加，溫度達 60 0C ；
2)當(dāng)1.0S GS 2.0時，溫度達60°C以上，火災(zāi)危險增加，應(yīng)該采取預(yù)防措施；
3)當(dāng)2.0S GS 3.0時，溫度達60°C以上，煤炭發(fā)熱嚴重，，必須采取防火措施；
4)當(dāng)G23.0時，溫度達300°C以上，煤可以肯定存在明火，必須采取滅火措施。

發(fā)明內(nèi)容
針對礦山監(jiān)測系統(tǒng)的不協(xié)調(diào)性，特別是針對現(xiàn)有礦井用途的氣體束管監(jiān)測系統(tǒng) 及井下紅外監(jiān)測系統(tǒng)不能同時瞬間監(jiān)測分析的問題，本發(fā)明提供了多功能管束監(jiān)測應(yīng)急 防滅系統(tǒng)，其在重視危險氣體檢測的同時可以檢測到礦山井道內(nèi)溫度變化、風(fēng)速風(fēng)壓變 化；井下現(xiàn)場供電監(jiān)測時環(huán)境較好、設(shè)備簡潔、維護簡單及使用時限穩(wěn)定；束管監(jiān)測系 統(tǒng)中負壓抽取氣體采樣穩(wěn)定；監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)調(diào)性強，應(yīng)急滅火及時。其技術(shù)方案是這樣的
其包括測點采集傳感模塊、支路分配處理裝置、分路分配處理裝置、基站分配處理 裝置、機房氣體處理裝置、機房信號接收裝置，所述機房氣體處理裝置連接氣體分路控制裝置，所述氣體分路控制裝置并列連接氣體采樣檢測裝置和抽樣防滅清洗組合機組， 所述抽樣防滅清洗組合機組和所述氣體分路控制裝置之間設(shè)置有電磁閥，所述抽樣防滅 清洗組合機組連接廢樣排放管；所述機房信號接收裝置順序連接信號處理模塊、測控顯 示；所述氣體采樣檢測裝置連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機，其特征在于所述測點采集傳 感模塊包括氣體采集模塊和功能傳感模塊；所述抽樣防滅清洗組合機組還連接清洗氣體 管、防滅注氮管；所述測點采集傳感模塊通過單路多功能束管連接支路分配處理裝置， 所述支路分配處理裝置通過多功能束管支管連接分路分配處理裝置，所述分路分配處理 裝置通過多功能束管分管連接所述基站分配處理裝置。其進一步特征在于所述氣體采集模塊包括測點濾塵器、風(fēng)壓采樣頭的至少一 種，所述功能傳感模塊包括測溫?zé)犭娮杌驘犭娕肌囟葴y定傳感器、風(fēng)壓測定傳感器、 壓差測定傳感器、熱敏式風(fēng)速傳感器中的一種或者幾種；所述支路分配處理裝置、分路 分配處理裝置、基站分配處理裝置分別包括氣體過濾器、氣水分離器的單一或組合及信 號分配變送模塊；所述信號接收裝置包括信號接收模塊；所述信號處理模塊包括集成電 路和PLC編程邏輯控制器；所述機房氣體處理裝置包括相串聯(lián)的氣體過濾器、氣水分離 器的單一或組合；所述氣體分路控制裝置包括順序連接的降阻穩(wěn)壓恒流器、換向三通電 磁閥，所述換向三通電磁閥的輸出端連接抽氣清洗匯通管，所述抽氣清洗匯通管的輸出 端并列連接有抽氣電磁閥和清洗電磁閥，所述抽氣電磁閥連接取樣抽氣總管，所述清洗 電磁閥連接清洗充氣總管；所述降阻穩(wěn)壓恒流器的輸入端通過多路束管或若干單管組合 與所述機房氣體處理裝置連接；
所述氣體采樣檢測裝置包括采樣管和氣體質(zhì)量流量控制器，所述氣體質(zhì)量流量控制 器和所述采樣管之間順序連接干燥器和過濾器，所述采樣管分別連接氣體分析裝置和流 量計，流量計的輸出端連接放空閥，氣體分析裝置的輸出端連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機， 所述氣體質(zhì)量流量控制器的輸入端連接氣體分路控制裝置。本發(fā)明的上述系統(tǒng)中，由于采用了多功能束管同步從監(jiān)測點采集取樣氣體及溫 度、風(fēng)壓、壓差、風(fēng)速信號經(jīng)過幾級分配處理裝置信號分別接入機房信號裝置和機房氣 體處理裝置進行采樣分析，再把分析的數(shù)據(jù)放入系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機處理，得出測點的 環(huán)境狀況，由于是同步采集信號，可以同步瞬間監(jiān)測到井道及煤巖層溫度、井下氣流， 從而實現(xiàn)了同步瞬間的氣體、氣流、溫度分析，為氣體分析、管路清洗、應(yīng)急防滅火提 供了一種合為一體的科學(xué)的監(jiān)測防滅系統(tǒng)。


圖1是多功能束管監(jiān)測應(yīng)急放滅系統(tǒng)的方框圖； 圖2是測點采集傳感模塊的方框圖3是分配處理裝置的方框圖； 圖4是信號接收裝置的方框圖； 圖5是信號處理模塊的方框圖； 圖6是機房氣體處理裝置的方框圖； 圖7是氣體分路控制裝置流程圖； 圖8是氣體采樣檢測裝置流程圖。
具體實施例方式
見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，本發(fā)明包括測點采集傳感模塊、 支路分配處理裝置、分路分配處理裝置、基站分配處理裝置、機房氣體處理裝置、機房 信號接收裝置，所述機房氣體處理裝置連接氣體分路控制裝置，所述氣體分路控制裝置 并列連接氣體采樣檢測裝置和抽樣防滅清洗組合機組，所述抽樣防滅清洗組合機組和所 述氣體分路控制裝置之間設(shè)置有電磁閥，所述抽樣防滅清洗組合機組連接廢樣排放管； 所述機房信號接收裝置順序連接信號處理模塊、測控顯示；所述氣體采樣檢測裝置連接 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機，所述測點采集傳感模塊包括氣體采集模塊和功能傳感模塊；所述 抽樣防滅清洗組合機組還連接清洗氣體管、防滅注氮管；所述測點采集傳感模塊通過單 路多功能束管連接支路分配處理裝置，所述支路分配處理裝置通過多功能束管支管連接 分路分配處理裝置，所述分路分配處理裝置通過多功能束管分管連接所述基站分配處理 裝置。所述氣體采集模塊包括測點濾塵器、風(fēng)壓采樣頭的至少一種，所述功能傳感模塊 包括測溫?zé)犭娮杌驘犭娕?、溫度測定傳感器、風(fēng)壓測定傳感器、壓差測定傳感器、熱敏 式風(fēng)速傳感器中的一種或者幾種；所述支路分配處理裝置、分路分配處理裝置、基站分 配處理裝置分別包括氣體過濾器、氣水分離器的單一或組合及信號分配變送模塊；所述 信號接收裝置包括信號接收模塊；所述信號處理模塊包括集成電路和PLC編程邏輯控制 器；所述機房氣體處理裝置包括相串聯(lián)的氣體過濾器、氣水分離器的單一或組合；所述 氣體分路控制裝置包括順序連接的降阻穩(wěn)壓恒流器、換向三通電磁閥，所述換向三通電 磁閥的輸出端連接抽氣清洗匯通管，所述抽氣清洗匯通管的輸出端并列連接有抽氣電磁 閥和清洗電磁閥，所述抽氣電磁閥連接取樣抽氣總管，所述清洗電磁閥連接清洗充氣總 管；所述降阻穩(wěn)壓恒流器的輸入端通過多路束管或若干單管組合與所述機房氣體處理裝 置連接；所述氣體采樣檢測裝置包括采樣管和氣體質(zhì)量流量控制器，所述氣體質(zhì)量流量 控制器和所述采樣管之間順序連接干燥器和過濾器，所述采樣管分別連接氣體分析裝置 和流量計，流量計的輸出端連接放空閥，氣體分析裝置的輸出端連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算 機，所述氣體質(zhì)量流量控制器的輸入端連接氣體分路控制裝置。若干檢測點取樣氣體及溫度、風(fēng)壓、壓差、風(fēng)速信號，經(jīng)過測點采集傳感模塊 經(jīng)單路多功能支路分配處理裝置進行處理分配，若干分配處理裝置中的各測點的取樣氣 體和測點信號經(jīng)過多功能束管支路接入分路分配處理裝置處理分配，分路分配處理裝置 中處理好的測點取樣氣體和測點信號經(jīng)過多功能束管分路接入基站分配處理裝置處理分 配，幾個基站分配處理裝置中處理好的測點取樣氣體和測點信號經(jīng)過多功能束管總路分 別接入機房氣體處理裝置和機房信號接收裝置；
機房信號接收裝置把處理好的測點信號經(jīng)過信號處理模塊后，分別傳輸?shù)綔y控顯示 器和系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機；
機房氣體處理裝置把處理好的測點取樣氣體經(jīng)過氣體分路控制裝置，選擇導(dǎo)通后 接入抽樣防滅清洗機組，對測點進行連續(xù)不斷的取樣氣體抽取，由電磁閥控制選擇導(dǎo)通 后，把取樣氣體接至氣體采樣檢測裝置進行監(jiān)測分析，把氣體監(jiān)測分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较?統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機處理；
抽樣防滅清洗組合機組包括監(jiān)測點氣體抽樣裝置、管路清洗裝置、應(yīng)急防滅火裝 置，氣體抽樣裝置從檢測點不間斷地抽取取樣氣體，當(dāng)多功能束管路需要清洗時，管路清洗裝置對多功能束管路進行清洗；當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)礦井發(fā)生危險狀況，需要進行應(yīng)急 防滅火處理時，應(yīng)急防滅火裝置啟動，對礦井進行防滅火；
測點溫度監(jiān)測除了對井道內(nèi)溫度進行監(jiān)測外，還可以進一步拓展對煤巖層溫度進行 監(jiān)測，具體措施為溫度探測頭直接埋入煤巖層或者采用溫度探測頭監(jiān)測埋入煤巖層熱管 溫度，探測頭可采用現(xiàn)場安全電源直接供電，也可以采用多功能供給安全電源，信號傳 輸可以是熱電阻(偶)變量信號或者經(jīng)測點模塊處理的數(shù)字(模擬)數(shù)據(jù)信號；
上述系統(tǒng)對井道溫度和煤巖層進行分析對比，以及同一井道鄰近測點的風(fēng)壓、壓 差、風(fēng)速信號的分析對比及數(shù)據(jù)運算，得出井道內(nèi)溫度、氣流的變化，運用系統(tǒng)數(shù)據(jù)處 理計算機進行分析判斷，從而得出井道內(nèi)的實際狀況，當(dāng)井道內(nèi)出現(xiàn)危險時，快速采取 對策，由于采用了多功能束管同步從監(jiān)測點采集取樣氣體及溫度、風(fēng)壓、壓差、風(fēng)速信 號經(jīng)過幾級分配處理裝置信號分別接入機房信號裝置和機房氣體處理裝置進行采樣分 析，再把分析的數(shù)據(jù)放入系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機處理，得出測點的環(huán)境狀況，由于是同步 采集信號，可以同步瞬間監(jiān)測到井道及煤巖層溫度、井下氣流，從而實現(xiàn)了同步瞬間的 氣體、氣流、溫度分析，為氣體分析、管路清洗、應(yīng)急防滅火提供了一種合為一體的科 學(xué)的監(jiān)測防滅系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其包括測點采集傳感模塊、支路分配處理裝置、 分路分配處理裝置、基站分配處理裝置、機房氣體處理裝置、機房信號接收裝置，所述 機房氣體處理裝置連接氣體分路控制裝置，所述氣體分路控制裝置并列連接氣體采樣檢 測裝置和抽樣防滅清洗組合機組，所述抽樣防滅清洗組合機組和所述氣體分路控制裝置 之間設(shè)置有電磁閥，所述抽樣防滅清洗組合機組連接廢樣排放管；所述機房信號接收裝 置順序連接信號處理模塊、測控顯示；所述氣體采樣檢測裝置連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算 機，其特征在于所述測點采集傳感模塊包括氣體采集模塊和功能傳感模塊；所述抽 樣防滅清洗組合機組還連接清洗氣體管、防滅注氮管；所述測點采集傳感模塊通過單路 多功能束管連接支路分配處理裝置，所述支路分配處理裝置通過多功能束管支管連接分 路分配處理裝置，所述分路分配處理裝置通過多功能束管分管連接所述基站分配處理裝 置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其特征在于所述氣體采 集模塊包括測點濾塵器、風(fēng)壓采樣頭的至少一種，所述功能傳感模塊包括測溫?zé)犭娮杌?熱電偶、溫度測定傳感器、風(fēng)壓測定傳感器、壓差測定傳感器、熱敏式風(fēng)速傳感器中的 一種或者幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其特征在于所述支路分 配處理裝置、分路分配處理裝置、基站分配處理裝置分別包括氣體過濾器、氣水分離器 的單一或組合及信號分配變送模塊；所述信號接收裝置包括信號接收模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其特征在于所述信號處 理模塊包括集成電路和PLC編程邏輯控制器；所述機房氣體處理裝置包括相串聯(lián)的氣體 過濾器、氣水分離器的單一或組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其特征在于所述氣體分 路控制裝置包括順序連接的降阻穩(wěn)壓恒流器、換向三通電磁閥，所述換向三通電磁閥的 輸出端連接抽氣清洗匯通管，所述抽氣清洗匯通管的輸出端并列連接有抽氣電磁閥和清 洗電磁閥，所述抽氣電磁閥連接取樣抽氣總管，所述清洗電磁閥連接清洗充氣總管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其特征在于所述降阻 穩(wěn)壓恒流器的輸入端通過多路束管或若干單管組合與所述機房氣體處理裝置連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其特征在于所述氣體采 樣檢測裝置包括采樣管和氣體質(zhì)量流量控制器，所述氣體質(zhì)量流量控制器和所述采樣管 之間順序連接干燥器和過濾器，所述采樣管分別連接氣體分析裝置和流量計，流量計的 輸出端連接放空閥，氣體分析裝置的輸出端連接系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理計算機，所述氣體質(zhì)量流 量控制器的輸入端連接氣體分路控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及多功能管束監(jiān)測應(yīng)急防滅系統(tǒng)，其在重視危險氣體檢測的同時可以檢測到礦山井道內(nèi)溫度變化、風(fēng)速風(fēng)壓變化；井下現(xiàn)場供電監(jiān)測時環(huán)境較好、設(shè)備簡潔、維護簡單及使用時限穩(wěn)定；束管監(jiān)測系統(tǒng)中負壓抽取氣體采樣穩(wěn)定；監(jiān)測系統(tǒng)協(xié)調(diào)性強，應(yīng)急滅火及時。其特征在于所述測點采集傳感模塊包括氣體采集模塊和功能傳感模塊；所述抽樣防滅清洗組合機組還連接清洗氣體管、防滅注氮管；所述測點采集傳感模塊通過單路多功能束管連接支路分配處理裝置，所述支路分配處理裝置通過多功能束管支管連接分路分配處理裝置，所述分路分配處理裝置通過多功能束管分管連接所述基站分配處理裝置。
文檔編號E21F17/18GK102011612SQ20101055151
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者衛(wèi)貞, 吳堅, 吳昊, 張堅禾, 朱信建, 洪梅, 金途南, 陳玉璇, 陳琪良 申請人:無錫泰立特科技有限公司