本實(shí)用新型涉及一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國是以煤炭為主的能源消耗大國，隨著人們生活水平的不斷提高，煤炭的需求量也在不斷加大，從而導(dǎo)致煤炭的開采力度逐年提高。由于煤炭在開采過程中會(huì)產(chǎn)生煤粒飛灰、瓦斯等物質(zhì)，這些物質(zhì)達(dá)到可承受上限時(shí)極易發(fā)生爆炸造成礦難，所以井下一般都設(shè)有通風(fēng)系統(tǒng)，來減低這些物質(zhì)的濃度，但現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)往往缺乏有效的監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，在通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障停機(jī)時(shí)無法及時(shí)獲知和進(jìn)行調(diào)整，使得礦井內(nèi)的瓦斯急劇上升，對(duì)井下工作人員和機(jī)械設(shè)備的安全造成極大的威脅。

為此，設(shè)計(jì)一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)碌臏囟葼顩r、風(fēng)力參數(shù)、瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行全面綜合的在線測(cè)量，地面人員對(duì)井下的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行綜合判斷，對(duì)危險(xiǎn)發(fā)生作出合理的預(yù)測(cè)，以便及時(shí)采取預(yù)防措施，一旦發(fā)生危險(xiǎn)狀況，井下人員能夠快速及時(shí)的做出反應(yīng)，為避難逃生爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：井下電源、穩(wěn)壓電路、風(fēng)壓傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、瓦斯傳感器、電壓/頻率轉(zhuǎn)換、頻率/頻率轉(zhuǎn)換、信號(hào)發(fā)送終端、耦合器、安全柵、接收器、整形電路、373鎖存器、掉電保護(hù)、單片機(jī)、RS232接口，其特征在于：一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由井下電源通過穩(wěn)壓電路給井下電子元件供電，風(fēng)壓傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器和瓦斯傳感器安裝在需要監(jiān)測(cè)的位置，它們通過電壓/頻率轉(zhuǎn)換、頻率/頻率轉(zhuǎn)換和信號(hào)發(fā)送終端相連，信號(hào)發(fā)送終端連接著耦合器，耦合器經(jīng)過安全柵與地面的耦合器相連，耦合器連接著接收器，接收器與整形電路相連，整形電路連接著單片機(jī)，風(fēng)壓傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、瓦斯傳感器實(shí)時(shí)獲取相應(yīng)的風(fēng)壓、風(fēng)速、溫度和瓦斯?jié)舛刃畔?，電?頻率轉(zhuǎn)換、頻率/頻率轉(zhuǎn)換部件對(duì)這些信息進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)輸送到信號(hào)發(fā)送終端，信號(hào)發(fā)送終端通過耦合器將信號(hào)發(fā)送到地面上的接收器，整形電路對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；單片機(jī)和RS232接口以及373鎖存器相連，在單片機(jī)與373鎖存器之間還安裝有掉電保護(hù)，分析處理后的數(shù)據(jù)通過RS232接口傳送給相應(yīng)的地面接收管理裝置，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存到373鎖存器中。

本實(shí)用新型的有益效果是：風(fēng)壓傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器和瓦斯傳感器，能夠全面綜合的對(duì)井下環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免了單一物質(zhì)檢測(cè)的片面性，有助于更加科學(xué)的對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，安全柵的耦合器，通過安全柵的防爆隔離避免了通信裝置的潛在隱患，同時(shí)利用耦合器可以將系統(tǒng)與井下通訊網(wǎng)絡(luò)合為一體，增強(qiáng)了通訊能力。

附圖說明

圖1為一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。

圖1中，1—井下電源，2—穩(wěn)壓電路，3—電壓/頻率轉(zhuǎn)換，4—風(fēng)壓傳感器，5—風(fēng)速傳感器，6—溫度傳感器，7—瓦斯傳感器，8—頻率/頻率轉(zhuǎn)換，9—信號(hào)發(fā)送終端，10—RS232接口，11—單片機(jī)，12—373鎖存器，13—掉電保護(hù)，14—整形電路，15—接收器，16—安全柵，17—耦合器。

井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由井下電源1通過穩(wěn)壓電路2給井下電子元件提供穩(wěn)定的電能。風(fēng)壓傳感器4用來測(cè)量井下環(huán)境中的風(fēng)壓，風(fēng)速傳感器5用來測(cè)量井下環(huán)境中的風(fēng)速，溫度傳感器6用來測(cè)量井下環(huán)境中的溫度，瓦斯傳感器7用來測(cè)量井下環(huán)境中的瓦斯?jié)舛戎怠ｋ妷?頻率轉(zhuǎn)換3和頻率/頻率轉(zhuǎn)換8可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。信號(hào)發(fā)送終端9通過耦合器17將信號(hào)發(fā)送到地面上的接收器15，安全柵16的防爆隔離避免了通信裝置帶來的潛在隱患，同時(shí)耦合器17可以將系統(tǒng)與井下通訊網(wǎng)絡(luò)合為一體，增強(qiáng)了通訊能力。整形電路14可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行初步處理，單片機(jī)11可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以通過RS232接口10發(fā)送給相應(yīng)的裝置。373鎖存器12可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，掉電保護(hù)13有保護(hù)作用，可以防止數(shù)據(jù)丟失。

井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的井下電源1通過穩(wěn)壓電路2和井下電子元件相連，風(fēng)壓傳感器4、風(fēng)速傳感器5、溫度傳感器6、瓦斯傳感器7安裝在需要監(jiān)測(cè)的位置，它們通過電壓/頻率轉(zhuǎn)換3、頻率/頻率轉(zhuǎn)換8和信號(hào)發(fā)送終端9相連，信號(hào)發(fā)送終端9連接著耦合器17，耦合器17經(jīng)過安全柵16與地面的耦合器17相連，耦合器17連接著接收器15，接收器15與整形電路14相連，整形電路14連接著單片機(jī)11，單片機(jī)11和RS232接口10以及373鎖存器12相連，在單片機(jī)11與373鎖存器12之間還安裝有掉電保護(hù)13。

井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在使用時(shí)，風(fēng)壓傳感器2、風(fēng)速傳感器3、溫度傳感器6、瓦斯傳感器7從井下環(huán)境中實(shí)時(shí)獲取相應(yīng)的風(fēng)壓、風(fēng)速、溫度、瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)，經(jīng)過電壓/頻率轉(zhuǎn)換3、頻率/頻率轉(zhuǎn)換8的轉(zhuǎn)換后將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸送到信號(hào)發(fā)送終端9，耦合器17對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與井下通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸信號(hào)耦合，實(shí)現(xiàn)同一線路的穩(wěn)定傳輸，井下環(huán)境數(shù)據(jù)在經(jīng)過安全柵16的防爆隔離保護(hù)后由耦合器17將信號(hào)傳輸至接收器15，整形電路14對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后發(fā)送給單片機(jī)11，單片機(jī)11對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并通過RS232接口10傳送給相應(yīng)的地面接收管理裝置，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存到373鎖存器12中。

本實(shí)用新型提供了一種井下工作環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有高效全面、安全性高、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，克服了現(xiàn)有的地下礦井缺乏有效的監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，一旦發(fā)生危險(xiǎn)狀況，井下人員不能快速及時(shí)的做出反應(yīng)的問題，本裝置市場(chǎng)潛力大，可以在市場(chǎng)上進(jìn)行推廣。