一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括井上控制機(jī)構(gòu)和井下控制機(jī)構(gòu)，井上控制機(jī)構(gòu)包括PC機(jī)，PC機(jī)上分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源箱、RS?232/485轉(zhuǎn)換器、調(diào)度室和打印機(jī)，調(diào)度室還通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別連接有顯示屏和報(bào)警器；井上控制機(jī)構(gòu)和井下控制機(jī)構(gòu)通過(guò)RS?232/485轉(zhuǎn)換器相連接。本發(fā)明還公開(kāi)了一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法，利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大信息處理能力來(lái)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并對(duì)監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，供其它應(yīng)用程序?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警，粉塵濃度進(jìn)一步超出最高限制范圍時(shí)采取相應(yīng)的粉塵控制處理措施。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于采礦行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采礦作業(yè)井下各作業(yè)點(diǎn)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，嚴(yán)重危害人員健康和設(shè)備的正常運(yùn)行，而目前對(duì)粉塵監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)水平還很不足，一般僅僅停留在現(xiàn)場(chǎng)采樣，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的水平，不能及時(shí)、動(dòng)態(tài)反映作業(yè)場(chǎng)所粉塵污染情況，過(guò)程繁瑣，且測(cè)量結(jié)果誤差較大。
[0003]目前我國(guó)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及信息化技術(shù)，針對(duì)不同行業(yè)的職業(yè)安全衛(wèi)生信息開(kāi)發(fā)的公共管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)十分缺乏，特別是針對(duì)采礦作業(yè)炭行業(yè)(我國(guó)粉塵危害最為嚴(yán)重的行業(yè))的粉塵監(jiān)測(cè)監(jiān)控的試驗(yàn)性研究更是空白。
[0004]但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)可吸入顆粒物及塵肺病的深入研究，發(fā)現(xiàn)上述可吸入顆粒物檢測(cè)方法及儀表無(wú)論在技術(shù)上還是在實(shí)際工作過(guò)程中均存在一些難以克服的弊端:
[0005]I)目前我國(guó)對(duì)可吸入顆粒主要為短期間歇粉塵檢測(cè)。瞬時(shí)取樣只能收集在采樣過(guò)程中可吸入顆粒物的濃度，不能準(zhǔn)確反映礦山的采礦作業(yè)的可吸入顆粒物污染狀況。
[0006]2)具體到可吸入顆粒物檢測(cè)儀器，目前國(guó)內(nèi)礦山測(cè)量可吸入顆粒物濃度的常用方法有采樣器采樣和直讀式快速測(cè)塵儀兩種。使用采樣器采樣，測(cè)量的準(zhǔn)確度高，在很多國(guó)家定為標(biāo)準(zhǔn)可吸入顆粒物濃度測(cè)定儀器，但是它存在很大的局限性，測(cè)塵需要稱(chēng)重、烘干、采樣、再烘干、再稱(chēng)重及計(jì)算等一系列繁瑣的過(guò)程，尤其是不能及時(shí)、動(dòng)態(tài)反映現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境的可吸入顆粒物污染狀況;直讀式快速測(cè)塵儀，雖然有快速、直讀，并能及時(shí)反映出作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物污染狀況的優(yōu)點(diǎn)，但由于受技術(shù)條件的限制，測(cè)量結(jié)果誤差很大，使該類(lèi)儀器無(wú)法推廣應(yīng)用。
[0007]3)結(jié)果缺乏真實(shí)性。自我檢測(cè)人員往往由于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的確定，使得可吸入顆粒結(jié)果往往人為降低，可吸入顆粒物檢測(cè)覆蓋率和合格率是不實(shí)際的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)控制粉塵、2.不能同時(shí)有效除塵降塵的問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法。
[0010]本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是，一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括井上控制機(jī)構(gòu)和井下控制機(jī)構(gòu)，井上控制機(jī)構(gòu)包括PC機(jī)，PC機(jī)上分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源箱、RS-232/485轉(zhuǎn)換器、調(diào)度室和打印機(jī)，調(diào)度室還通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別連接有顯示屏和報(bào)警器;井上控制機(jī)構(gòu)和井下控制機(jī)構(gòu)通過(guò)RS-232/485轉(zhuǎn)換器相連接。
[0011]進(jìn)一步地，井下控制機(jī)構(gòu)包括若干個(gè)井下控制單元，每個(gè)井下控制單元包括主控制器，主控制器分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源、攝像頭、報(bào)警器、可吸入顆粒物傳感器和濕度傳感器。
[0012]進(jìn)一步地，每個(gè)所述井下控制單元通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與RS-232/485轉(zhuǎn)換器相連接。
[0013]本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是，一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟:
[0014]步驟1、設(shè)置參數(shù):主控制器設(shè)置可吸入顆粒物及濕度的初始值、預(yù)定范圍值以及限制范圍值；
[0015]步驟2、開(kāi)始監(jiān)測(cè):啟動(dòng)各器件進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控；
[0016]步驟3、采集數(shù)據(jù):可吸入顆粒物傳感器采集空氣中的可吸入顆粒物，濕度傳感器采集空氣中的濕度，并傳遞給主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析通過(guò)RS-232/485轉(zhuǎn)換器傳遞給PC機(jī)，并通過(guò)顯示屏對(duì)可吸入顆粒物含量和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;PC機(jī)對(duì)可吸入顆粒物含量和濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有超出預(yù)定的范圍，主控制器控制可吸入顆粒物傳感器和濕度傳感器繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;如果數(shù)據(jù)超出預(yù)定的范圍，則通過(guò)PC機(jī)控制報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警并顯示出數(shù)據(jù)超出限制范圍，并根據(jù)數(shù)據(jù)超出的范圍顯示控制措施，如果沒(méi)有顯示數(shù)據(jù)超出限制范圍，則返回報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警并顯示。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:I)利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大信息處理能力來(lái)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并對(duì)監(jiān)測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，供其它應(yīng)用程序?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)定范圍時(shí)進(jìn)行報(bào)警，粉塵濃度進(jìn)一步超出最高限制范圍時(shí)采取相應(yīng)的粉塵控制處理措施。
[0018]2)對(duì)煤礦粉塵監(jiān)測(cè)及控制系統(tǒng)的試驗(yàn)性軟件模擬設(shè)計(jì)。
[0019 ] 3)粉塵監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品的開(kāi)放性和可擴(kuò)展性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2是本發(fā)明采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法流程框圖。
[0022]圖中，1.井上控制機(jī)構(gòu)，2.井下控制機(jī)構(gòu)，3.PC機(jī)，4.電源箱，5.RS-232/485轉(zhuǎn)換器，6.調(diào)度室，7.打印機(jī)，8.顯示屏，9.報(bào)警器，10.井下控制單元，11.主控制器，12.電源，
13.攝像頭，14.報(bào)警器，15.可吸入顆粒物傳感器，16.濕度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]本發(fā)明提供一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，包括井上控制機(jī)構(gòu)I和井下控制機(jī)構(gòu)2，井上控制機(jī)構(gòu)I包括PC機(jī)3，PC機(jī)3上分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源箱
4、RS-232/485轉(zhuǎn)換器5、調(diào)度室6和打印機(jī)7，調(diào)度室6還通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別連接有顯示屏8和報(bào)警器9;井上控制機(jī)構(gòu)I和井下控制機(jī)構(gòu)2通過(guò)RS-232/485轉(zhuǎn)換器5相連接。
[0025]井下控制機(jī)構(gòu)2包括若干個(gè)井下控制單元10，每個(gè)井下控制單元10包括主控制器11，主控制器11分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源12、攝像頭13(用于探測(cè)周?chē)墓ぷ鳡顩r)、報(bào)警器
14、可吸入顆粒物傳感器15、和濕度傳感器6。
[0026]本項(xiàng)目意在:系統(tǒng)利用可吸入顆粒物傳感器直接測(cè)量可吸入顆粒物濃度，測(cè)定數(shù)據(jù)就地顯示;與此同時(shí)輸出與采礦作業(yè)可吸入顆粒物監(jiān)控系統(tǒng)相適應(yīng)的頻率信號(hào)，供監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行地面監(jiān)測(cè)；在監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置可吸入顆粒物濃度報(bào)警值，當(dāng)可吸入顆粒物濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，并將控制箱控制電磁閥打開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)可吸入顆粒物的自動(dòng)控制，降低巷道內(nèi)的可吸入顆粒物濃度，改善工作環(huán)境，最終達(dá)到對(duì)井下可吸入顆粒物濃度的在線(xiàn)監(jiān)控。
[0027]本發(fā)明還提供一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟:
[0028]步驟1、設(shè)置參數(shù):主控制器11設(shè)置可吸入顆粒物及濕度的初始值、預(yù)定范圍值以及限制范圍值；
[0029]步驟2、開(kāi)始監(jiān)測(cè):啟動(dòng)各器件進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控；
[0030]步驟3、采集數(shù)據(jù):可吸入顆粒物傳感器15采集空氣中的可吸入顆粒物，濕度傳感器17采集空氣中的濕度，并傳遞給主控制器11進(jìn)行數(shù)據(jù)分析通過(guò)RS-232/485轉(zhuǎn)換器5傳遞給PC機(jī)3，并通過(guò)顯示屏8對(duì)可吸入顆粒物含量和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;PC機(jī)3對(duì)可吸入顆粒物含量和濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有超出預(yù)定的范圍，主控制器11控制可吸入顆粒物傳感器15和濕度傳感器17繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;如果數(shù)據(jù)超出預(yù)定的范圍，則通過(guò)PC機(jī)3控制報(bào)警器9進(jìn)行報(bào)警并顯示出數(shù)據(jù)超出限制范圍，并根據(jù)數(shù)據(jù)超出的范圍顯示控制措施，如果沒(méi)有顯示數(shù)據(jù)超出限制范圍，則返回報(bào)警器9進(jìn)行報(bào)警并顯示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括井上控制機(jī)構(gòu)(I)和井下控制機(jī)構(gòu)(2)，所述井上控制機(jī)構(gòu)(I)包括PC機(jī)(3)，所述PC機(jī)(3)上分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源箱(4)、RS-232/485轉(zhuǎn)換器(5)、調(diào)度室(6)和打印機(jī)(7)，所述調(diào)度室(6)還通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別連接有顯示屏(8)和報(bào)警器(9);所述井上控制機(jī)構(gòu)(I)和井下控制機(jī)構(gòu)(2)通過(guò)RS-232/485轉(zhuǎn)換器(5)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述井下控制機(jī)構(gòu)(2)包括若干個(gè)井下控制單元(10)，每個(gè)井下控制單元(10)包括主控制器(11)，所述主控制器(11)分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有電源(12)、攝像頭(13)、報(bào)警器(14)、可吸入顆粒物傳感器(15)和濕度傳感器(16)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述井下控制單元(10)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與RS-232/485轉(zhuǎn)換器(5)相連接。4.一種采礦作業(yè)場(chǎng)所可吸入顆粒物的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、設(shè)置參數(shù):主控制器(11)設(shè)置可吸入顆粒物及濕度的初始值、預(yù)定范圍值以及限制范圍值； 步驟2、開(kāi)始監(jiān)測(cè):啟動(dòng)各器件進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控； 步驟3、采集數(shù)據(jù):可吸入顆粒物傳感器(15)采集空氣中的可吸入顆粒物，濕度傳感器(17)采集空氣中的濕度，并傳遞給主控制器(11)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析通過(guò)RS-232/485轉(zhuǎn)換器(5)傳遞給PC機(jī)(3)，并通過(guò)顯示屏(8)對(duì)可吸入顆粒物含量和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示;PC機(jī)(3)對(duì)可吸入顆粒物含量和濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有超出預(yù)定的范圍，主控制器(11)控制可吸入顆粒物傳感器(15)和濕度傳感器(17)繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；如果數(shù)據(jù)超出預(yù)定的范圍，則通過(guò)PC機(jī)(3)控制報(bào)警器(9)進(jìn)行報(bào)警并顯示出數(shù)據(jù)超出限制范圍，并根據(jù)數(shù)據(jù)超出的范圍顯示控制措施，如果沒(méi)有顯示數(shù)據(jù)超出限制范圍，則返回報(bào)警器(9)進(jìn)行報(bào)警并顯不O
【文檔編號(hào)】G01N15/00GK106053305SQ201610330290
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】鄒美玲
【申請(qǐng)人】濱州學(xué)院