一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于井下通風(fēng)故障檢測領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]保持礦井通風(fēng)是煤炭開采過程中必不可少的環(huán)節(jié)。風(fēng)門設(shè)置過多且部分風(fēng)門位置不合理，礦井通風(fēng)線路較長、漏風(fēng)，回風(fēng)巷道局部冒落等都會導(dǎo)致通風(fēng)受阻，使礦井瓦斯、粉塵、一氧化氮、二氧化碳等濃度超標(biāo)，危及礦工生命安全。
[0003]2005年，云南曲靖市富源縣竹園鎮(zhèn)松林村一非法煤礦，采用一臺1.5千瓦的非煤礦專用鼓風(fēng)機和直徑約100毫米的編織袋作為風(fēng)筒向作業(yè)地點供風(fēng)，非法作業(yè)，導(dǎo)致井下瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，遇井下電工操作潛水栗產(chǎn)生電火花引爆瓦斯，導(dǎo)致27人死亡(其中女工10名)，15人受傷；同年，山西省呂梁市交城縣某鄉(xiāng)辦煤礦由于局部通風(fēng)管理混亂、掘進工作供風(fēng)量嚴(yán)重不足，微風(fēng)作業(yè)，造成瓦斯積聚，巷道信號電纜短路產(chǎn)生電火花，引起瓦斯爆炸，造成29人死亡、5人受傷；世界上最大的本溪煤礦粉塵爆炸，致1549人死亡、重傷246人；2015年8月15日，山東棗莊滕州市的柴里煤礦井下發(fā)生冒頂事故，導(dǎo)致兩名工作人員遇難。
[0004]類似案例多不勝數(shù)，這血淋淋的事件時刻警醒著政府和人們在開采煤炭的各個流程中，務(wù)必保持良好的通風(fēng)設(shè)備?；诖?，亟需設(shè)計一種檢測井下通風(fēng)環(huán)境和通風(fēng)量的智能安全預(yù)警裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，通過檢測井下環(huán)境中粉塵濃度、氧氣濃度和甲烷濃度，實現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)量的智能控制和超值預(yù)警。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0007]一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，包括STC89C52主控制器，所述STC89C52主控制器上連接穩(wěn)壓供給模塊、空氣質(zhì)量檢測模塊、信號記錄模塊和智能預(yù)警模塊；所述穩(wěn)壓供給模塊采用單片開關(guān)電源，所述單片開關(guān)電源包括防靜電保護電路、高頻變壓器和同步整流電路；所述空氣質(zhì)量檢測模塊包括粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器、閾值超標(biāo)、信息反饋和備用風(fēng)機工作；所述信號記錄模塊包括數(shù)碼管動態(tài)掃描、雙排液晶顯示器、超出設(shè)定、顯示紅光閃爍和信號導(dǎo)出設(shè)備；所述智能預(yù)警模塊包括長鳴警示、閃光報警、無線電報警和短信加撥號。
[0008]所述防靜電保護電路采用ESD保護電路，用于防止因人體靜電作用而導(dǎo)致器件損壞，所述高頻變壓器采用磁心型號為EE25的高頻變壓器，所述同步整流電路包括M0SFET、同步續(xù)流二極管和共模扼流圈；所述粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器分別采用LD5C微電腦粉塵檢測儀、TIDA00056氧氣濃度傳感器、紅外光學(xué)分析儀，用于檢測井下空氣中的粉塵濃度、氧氣濃度和甲烷濃度，當(dāng)檢測閾值超標(biāo)時，信息反饋STC89C52主控制器，控制備用風(fēng)機工作，增大空氣流通量；所述數(shù)碼管動態(tài)掃描采用共陰極型，用于動態(tài)顯示檢測出的粉塵濃度值，所述雙排液晶顯示器采用12864液晶顯示器，上排用于顯示氧氣濃度值，下排用于顯示甲烷濃度值，當(dāng)檢測值超出設(shè)定時，數(shù)碼管動態(tài)掃描和雙排液晶顯示器顯示紅光閃爍，用于警示；所述無線電報警采用無線通信技術(shù)，當(dāng)檢測值超出設(shè)定時，向綁定手機發(fā)出短信加撥號指令，實現(xiàn)多重預(yù)警效果。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果體現(xiàn)在:
[0010]本實用新型采用STC89C52主控制器，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性；采用基于防靜電保護電路、高頻變壓器和同步整流電路的單片開關(guān)電源，可實現(xiàn)啟動保護和穩(wěn)定輸出的雙重效果；同時采用粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器和甲烷濃度檢測器，可全方位檢測井下環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)通風(fēng)量的準(zhǔn)確設(shè)定，信息反饋環(huán)節(jié)的采用可及時對比設(shè)定值并反饋采集信號，進而控制備用風(fēng)機工作；采用數(shù)碼管動態(tài)掃描和雙排液晶顯示器的顯示紅光閃爍功能，既可以達到顯示濃度值的目的，又實現(xiàn)了紅色閃爍警示的功能；采用無線通信技術(shù)中的短信加撥號功能，可及時通知井下負(fù)責(zé)人，縮短問題處理時間，達到安全預(yù)警的目的。在井下現(xiàn)場測試結(jié)果表明，系統(tǒng)控制穩(wěn)定，空氣質(zhì)量檢測準(zhǔn)確，通風(fēng)量控制標(biāo)準(zhǔn)，非常適合在井下通風(fēng)環(huán)境中運用推廣。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置總體框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的說明:
[0013]如圖1所示，一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，包括STC89C52主控制器，所述STC89C52主控制器上連接穩(wěn)壓供給模塊、空氣質(zhì)量檢測模塊、信號記錄模塊和智能預(yù)警模塊；所述穩(wěn)壓供給模塊采用單片開關(guān)電源，所述單片開關(guān)電源包括防靜電保護電路、高頻變壓器和同步整流電路，所述防靜電保護電路采用ESD保護電路，用于防止因人體靜電作用而導(dǎo)致器件損壞，所述高頻變壓器采用磁心型號為EE25的高頻變壓器，所述同步整流電路包括M0SFET、同步續(xù)流二極管和共模扼流圈；所述空氣質(zhì)量檢測模塊包括粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器、閾值超標(biāo)、信息反饋和備用風(fēng)機工作，所述粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器分別采用LD5C微電腦粉塵檢測儀、TIDA00056氧氣濃度傳感器、紅外光學(xué)分析儀，用于檢測井下空氣中的粉塵濃度、氧氣濃度和甲烷濃度，當(dāng)檢測閾值超標(biāo)時，信息反饋STC89C52主控制器，控制備用風(fēng)機工作，增大空氣流通量；所述信號記錄模塊包括數(shù)碼管動態(tài)掃描、雙排液晶顯示器、超出設(shè)定、顯示紅光閃爍和信號導(dǎo)出設(shè)備，所述數(shù)碼管動態(tài)掃描采用共陰極型，用于動態(tài)顯示檢測出的粉塵濃度值，所述雙排液晶顯示器采用12864液晶顯示器，上排用于顯示氧氣濃度值，下排用于顯示甲烷濃度值，當(dāng)檢測值超出設(shè)定時，數(shù)碼管動態(tài)掃描和雙排液晶顯示器顯示紅光閃爍，用于警示；所述智能預(yù)警模塊包括長鳴警示、閃光報警、無線電報警和短信加撥號，所述無線電報警采用無線通信技術(shù)，當(dāng)檢測值超出設(shè)定時，向綁定手機發(fā)出短信加撥號指令，實現(xiàn)多重預(yù)警效果。
【主權(quán)項】
1.一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，包括STC89C52主控制器，所述STC89C52主控制器上連接穩(wěn)壓供給模塊、空氣質(zhì)量檢測模塊、信號記錄模塊和智能預(yù)警模塊；所述穩(wěn)壓供給模塊采用單片開關(guān)電源，所述單片開關(guān)電源包括防靜電保護電路、高頻變壓器和同步整流電路；所述空氣質(zhì)量檢測模塊包括粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器、閾值超標(biāo)、信息反饋和備用風(fēng)機工作；所述信號記錄模塊包括數(shù)碼管動態(tài)掃描、雙排液晶顯示器、超出設(shè)定、顯示紅光閃爍和信號導(dǎo)出設(shè)備；所述智能預(yù)警模塊包括長鳴警示、閃光報警、無線電報警和短信加撥號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述防靜電保護電路采用ESD保護電路，用于防止因人體靜電作用而導(dǎo)致器件損壞；所述高頻變壓器采用磁心型號為EE25的高頻變壓器；所述同步整流電路包括MOSFET、同步續(xù)流二極管和共模扼流圈。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器分別采用LD5C微電腦粉塵檢測儀、TIDA00056氧氣濃度傳感器、紅外光學(xué)分析儀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述數(shù)碼管動態(tài)掃描采用共陰極型；所述雙排液晶顯示器采用12864液晶顯示器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述無線電報警采用無線通信技術(shù)。
【專利摘要】本實用新型提供了一種用于檢測井下通風(fēng)環(huán)境的智能安全預(yù)警裝置，屬于井下通風(fēng)故障檢測領(lǐng)域，包括STC89C52主控制器、穩(wěn)壓供給模塊、空氣質(zhì)量檢測模塊、信號記錄模塊和智能預(yù)警模塊；所述穩(wěn)壓供給模塊包括單片開關(guān)電源、防靜電保護電路、高頻變壓器和同步整流電路；所述空氣質(zhì)量檢測模塊包括粉塵濃度檢測儀、氧氣濃度傳感器、甲烷濃度檢測器、閾值超標(biāo)、信息反饋和備用風(fēng)機工作；所述信號記錄模塊包括數(shù)碼管動態(tài)掃描、雙排液晶顯示器、超出設(shè)定、顯示紅光閃爍和信號導(dǎo)出設(shè)備；所述智能預(yù)警模塊包括長鳴警示、閃光報警、無線電報警和短信加撥號。本實用新型可實現(xiàn)井下通風(fēng)量的智能控制和超值預(yù)警，系統(tǒng)控制穩(wěn)定，適合推廣運用。
【IPC分類】E21F17/18, E21F1/00
【公開號】CN204941601
【申請?zhí)枴緾N201520619413
【發(fā)明人】朱艷娜, 何剛, 張貴生, 喬國通, 衡連偉
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月17日