專利名稱：一種煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著煤礦開采逐步向深層、高強(qiáng)度、大規(guī)模方向發(fā)展，井下作業(yè)環(huán)境越來越復(fù)雜。隨著國家對煤礦安全的治理，煤礦安全有著大幅度的提高，但煤礦井下各種各樣的災(zāi)害、事故依然存在，形勢還很嚴(yán)峻。因此，需要加大礦山安全監(jiān)察和救護(hù)裝備技術(shù)的開發(fā)。從重、特大事故的類別看，瓦斯事故是影響煤礦安全的主要事故。因此，需要進(jìn)一步提高煤礦瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng)及供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性及實(shí)時性。傳統(tǒng)的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)具有以下問題(I)傳統(tǒng)的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信號傳輸方式無法實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中設(shè)備層終端設(shè)備(包括分站、傳感器)的工作狀態(tài)進(jìn)行自動識別和故障診斷，終端設(shè)備的工作狀態(tài)及故障信息不能及時上傳，不能及時對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和故障處置，無法保證監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。(2)隨著礦井信息化、自動化建設(shè)的不斷推進(jìn)，新型大功率電力電子器件的使用，大功率電器設(shè)備的頻繁啟動及無線射頻設(shè)備的使用，造成井下電磁環(huán)境惡劣，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)常受到強(qiáng)電磁干擾，造成監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)易出現(xiàn)混亂，甚至全系統(tǒng)癱瘓。(3)傳統(tǒng)的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用主從式通信結(jié)構(gòu)，傳感器和分站之間基本采用模擬信號傳輸方式，使監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與控制的實(shí)時性差，分站之間無法實(shí)現(xiàn)聯(lián)動聯(lián)控。系統(tǒng)的危險區(qū)域的快速響應(yīng)不及時、控制動作不可靠。(4)井下電網(wǎng)故障電火花是引發(fā)瓦斯爆炸事故的主要因素。在故障電火花產(chǎn)生之前對故障診斷和快速處置，可以有效地防止電氣故障的蔓延擴(kuò)大而引起瓦斯爆炸事故。但是，傳統(tǒng)的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)不具備電網(wǎng)故障監(jiān)測與控制功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在至少解決上述技術(shù)問題之一，特別提出一種具有較高的穩(wěn)定性、可靠性和實(shí)時性的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提出一種煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個本質(zhì)安全型傳感器，所述多個本質(zhì)安全性傳感器分別與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站相連，所述多個本質(zhì)安全型傳感器監(jiān)測井下多種氣體的指標(biāo)，并生成對應(yīng)的監(jiān)測信號，其中，每個所述本質(zhì)安全型傳感器與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站進(jìn)行通信，自動向所述礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站上報該本質(zhì)安全型傳感器的屬性和工作狀態(tài)；多個所述礦用本質(zhì)安全監(jiān)控分站，所述多個礦用本質(zhì)安全監(jiān)控分別與多個所述本質(zhì)安全性傳感器和所述地面中心站相連，所述多個礦用本質(zhì)安全監(jiān)控分站接收來自所述多個本質(zhì)安全型傳感器的監(jiān)測信號，并根據(jù)所述監(jiān)測信號獲取井下多種氣體的參數(shù)值、所述多個本質(zhì)安全型傳感器的工作狀態(tài)和故障信息，以及對井下的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，其中，所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間為多主并發(fā)，且所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間可以互相通信，每個所述礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站向所述地面中心站自動上報該礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站的工作狀態(tài)和故障信息；電網(wǎng)監(jiān)測器，所述電網(wǎng)檢測器監(jiān)測井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測到的所述井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)判斷所述井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域，生成電網(wǎng)故障信號，以及監(jiān)測是否發(fā)生違規(guī)操作電氣設(shè)備，當(dāng)監(jiān)測到發(fā)生違規(guī)操作電氣設(shè)備時生成違規(guī)操作信號，其中所述電網(wǎng)監(jiān)測器與所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站聯(lián)動聯(lián)控；斷饋電監(jiān)視器，所述電網(wǎng)監(jiān)測器與所述電網(wǎng)監(jiān)測器相連，接收來自所述電網(wǎng)監(jiān)測器的電網(wǎng)故障信號，并根據(jù)所述電網(wǎng)故障信號獲取所述井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域，根據(jù)所述井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域切斷發(fā)生故障的故障支路，以及接收來自所述電網(wǎng)監(jiān)測器的所述違規(guī)操作信 號，并根據(jù)所述違規(guī)操作信號切斷發(fā)生違規(guī)操作的設(shè)備的上一級電源；區(qū)域斷電控制器，所述區(qū)域斷電控制器與所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站相連，所述區(qū)域斷電控制器從所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站獲取所述井下多種氣體的參數(shù)值，并顯示所述井下多種氣體的參數(shù)值、以及將所述井下多種氣體的參數(shù)值分別與對應(yīng)的氣體閾值進(jìn)行比較，當(dāng)井下的一種氣體的參數(shù)值高于該氣體的氣體閾值時，發(fā)出超限報警并控制對應(yīng)的設(shè)備斷電；以及礦用本質(zhì)安全型電源，所述礦用本質(zhì)安全型電源分別與所述多個本質(zhì)安全型傳感器、所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站、所述電網(wǎng)監(jiān)測器、所述電網(wǎng)故障處理裝置、所述斷饋電監(jiān)視器和所述區(qū)域斷電控制器相連，所述礦用本質(zhì)安全型電源向所述多個本質(zhì)安全型傳感器、所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站、所述電網(wǎng)監(jiān)測器、所述電網(wǎng)故障處理裝置、所述斷饋電監(jiān)視器和所述區(qū)域斷電控制器提供電源。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述多個本質(zhì)安全型傳感器采用CAN總線與所述礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站進(jìn)行通信。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述本質(zhì)安全型傳感器的屬性包括所述本質(zhì)安全型傳感器的型號、安裝位置和檢測氣體的類型。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間采用CAN總線進(jìn)行通信。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間的通信響應(yīng)時間小于2秒。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述礦用本質(zhì)安全型電源的電壓保護(hù)整定值小于或等于21V。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述區(qū)域斷電控制器的斷電控制時間小于或等于5秒。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以及時向地面中心站上傳各個設(shè)備的工作狀態(tài)和故障信息，并在監(jiān)測到故障時直接在井下完成相應(yīng)的故障處理，例如區(qū)域斷電控制，從而可以提高監(jiān)測的實(shí)時性、穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而為煤礦的安全生產(chǎn)提供有力保障。本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。

[0018]本實(shí)用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從
以下結(jié)合附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對本實(shí)用新型的限制。參照下面的描述和附圖，將清楚本實(shí)用新型的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實(shí)用新型的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來表示實(shí)施本實(shí)用新型的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施例的范圍不受此限 制。相反，本實(shí)用新型的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。下面參考圖I描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。該煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的各個設(shè)備之間采用相互通訊的仲裁機(jī)理，并配合網(wǎng)絡(luò)層相互關(guān)聯(lián)、信息分析和相互操作的通信協(xié)議。并且，各個設(shè)備之間采用對等通信技術(shù)，從而各個設(shè)備之間具有對等通信高速率如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)包括多個本質(zhì)安全型傳感器100、多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200、電網(wǎng)監(jiān)測器300、斷饋電監(jiān)視器400、區(qū)域斷電控制器500和礦用本質(zhì)安全型電源600。多個本質(zhì)安全型傳感器100分別與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700相連，用于監(jiān)測井下多種氣體的指標(biāo)，并生成對應(yīng)的監(jiān)測信號。其中，井下多種氣體包括甲烷(CH4)、氧氣(O2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)等。其中，每個本質(zhì)安全型傳感器均可以與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700進(jìn)行通信，自動向礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700上報該本質(zhì)安全型傳感器的屬性和工作狀態(tài)。本質(zhì)安全型傳感器的屬性包括該本質(zhì)安全型傳感器的型號、安裝位置和檢測氣體類型等。多個本質(zhì)安全型傳感器100實(shí)時上傳自身設(shè)備的狀態(tài)信息，從而提高了整個煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控實(shí)時性。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，多個本質(zhì)安全型傳感器100可以包括礦用數(shù)字式高低濃甲烷傳感器和礦用數(shù)字式一氧化碳傳感器。其中，礦用數(shù)字式高低濃甲烷傳感器用于監(jiān)測井下的甲烷氣體的指標(biāo)并生成甲烷監(jiān)測信號，量程為0-4%、0-40%，具備總線通信功能，可以通過CAN總線與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700進(jìn)行通信。并且，礦用數(shù)字式高低濃甲烷傳感器還具備自動向礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700上報傳感器屬性和工作狀態(tài)的功能。具體地，礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200通過CAN總線連接至GEPON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，將監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至地面。同一個GEPON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下的分站采用CAN總線的方式相互通信。不同GEPON網(wǎng)絡(luò)設(shè)備下的分站采用GEPON網(wǎng)絡(luò)和CAN總線相結(jié)合的方式相互通信。礦用數(shù)字式一氧化碳傳感器用于監(jiān)測井下的一氧化碳?xì)怏w的指標(biāo)，并生成一氧化碳監(jiān)測信號，量程為O-lOOOppm，具備總線通信功能，可以通過CAN總線與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700進(jìn)行通信。并且，礦用數(shù)字式一氧化碳傳感器還具備自動向礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200和地面中心站700上報傳感器屬性和工作狀態(tài)的功能。多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200分別與多個本質(zhì)安全性傳感器100和地面中心站700相連，用于接收來自多個本質(zhì)安全型傳感器100的監(jiān)測信號。例如，一個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200可以接收來自礦用數(shù)字式高低濃甲烷傳感器的甲烷監(jiān)測信號，另一個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200可以接收來自礦用數(shù)字式一氧化碳傳感器的一氧化碳監(jiān)測信號。然后多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200根據(jù)接收到的監(jiān)測信號獲取井下多種氣體的參數(shù)值、多個本質(zhì)安全型傳感器100的工作狀態(tài)和故障信息，并對井下的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。其中，多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200之間為多主并發(fā)，且多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200之間可以互相通信。其中，多主并發(fā)是指根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及設(shè)定條件，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的每個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200均可由從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為主節(jié)點(diǎn)設(shè)備，并且向其他從節(jié) 點(diǎn)設(shè)備發(fā)送指令，從節(jié)點(diǎn)設(shè)備響應(yīng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的指令。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)不滿足設(shè)定條件時，主節(jié)點(diǎn)設(shè)備自動轉(zhuǎn)換為從節(jié)點(diǎn)設(shè)備，響應(yīng)其他主節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)來的指令。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間采用CAN總線進(jìn)行通信。并且，多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200之間的通信響應(yīng)時間小于2秒。每個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200向地面中心站700自動上報該礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200的工作狀態(tài)和故障信息。電網(wǎng)監(jiān)測器300用于監(jiān)測井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測到的井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)判斷井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)。電網(wǎng)監(jiān)測器300可以根據(jù)監(jiān)測到的井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)判斷井下是否發(fā)生故障，并獲知井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)及定位故障區(qū)域，同時生成電網(wǎng)故障信號。此外，電網(wǎng)監(jiān)測器300還監(jiān)測是否發(fā)生操作員違規(guī)操作電氣設(shè)備的情況。當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)測器300監(jiān)測到發(fā)生操作員違規(guī)操作電氣設(shè)備時生成違規(guī)操作信號。其中，電網(wǎng)監(jiān)測器300可以與多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動聯(lián)控。斷饋電監(jiān)視器400與電網(wǎng)監(jiān)測器300相連，用于接收來自電網(wǎng)檢測器300的電網(wǎng)故障信號。然后斷饋電監(jiān)視器400根據(jù)電網(wǎng)故障信號獲知井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)，并定位故障區(qū)域。斷饋電監(jiān)視器400根據(jù)井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域，快速且及時的切斷發(fā)生故障的故障支路。斷饋電監(jiān)視器400還接收來自電網(wǎng)監(jiān)測器300的違規(guī)操作信號，并根據(jù)違規(guī)操作信號，定位到發(fā)生違規(guī)操作的設(shè)備，切斷發(fā)生違規(guī)操作的設(shè)備的上一級電源，從而可以防止重大電氣事故的發(fā)生。區(qū)域斷電控制器500與多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200相連，用于從多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200獲取井下多種氣體的參數(shù)值，然后通過顯示屏顯示上述井下多種氣體的參數(shù)值。區(qū)域斷電控制器500將井下多種氣體的參數(shù)值分別與對應(yīng)的氣體閾值進(jìn)行比較。當(dāng)井下的一種氣體的參數(shù)值高于該氣體的氣體閾值時，則區(qū)域斷電控制器500發(fā)出超限報警并控制對應(yīng)的設(shè)備斷電。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，區(qū)域斷電控制器500的斷電控制時間小于或等于5秒。[0036]礦用本質(zhì)安全型電源600分別與多個本質(zhì)安全型傳感器100、多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200、電網(wǎng)監(jiān)測器300、電網(wǎng)故障處理裝置400、斷饋電監(jiān)視器500和區(qū)域斷電控制器600相連。礦用本質(zhì)安全型電源600用于向上述多個本質(zhì)安全型傳感器100、多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站200、電網(wǎng)監(jiān)測器300、電網(wǎng)故障處理裝置400、斷饋電監(jiān)視器500和區(qū)域斷電控制器600提供電源。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，礦用本質(zhì)安全型電源600的電壓保護(hù)整定值小于或等于21V (伏)，額定輸出電流為450mA (毫安)。當(dāng)煤礦井下發(fā)生災(zāi)變、事故后避難場所現(xiàn)場動力電源破壞或切斷情況下，通過采用該礦用本質(zhì)安全型電源600可以保證環(huán)境監(jiān)測裝置的正常工作。本實(shí)用新型實(shí)施例的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的抗電磁干擾指標(biāo)滿足GB/T17626. 2規(guī) 定的嚴(yán)酷等級為3級(接觸放電)的靜電放電抗擾度試驗(yàn)、GB/T17626.3規(guī)定的嚴(yán)酷等級為2級的射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)、GB/T17626. 4規(guī)定的嚴(yán)酷等級為3級的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)、GB/T17626. 5規(guī)定的嚴(yán)酷等級為3級的浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)的要求。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，具有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備間多主并發(fā)技術(shù)，并且各個設(shè)備之間具有對等通信高速率、冗余數(shù)據(jù)傳輸，在此監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的所有終端設(shè)備均帶有自動識別和故障診斷功能，具有工作狀態(tài)自識別、故障類型自診斷等功能，實(shí)時上傳設(shè)備狀態(tài)信息，提高了整個監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控實(shí)時性，在井下直接完成區(qū)域斷電控制。可以及時向地面中心站上傳各個設(shè)備的工作狀態(tài)和故障信息，并在監(jiān)測到故障時直接在井下完成相應(yīng)的故障處理，例如區(qū)域斷電控制，從而可以提高監(jiān)測的實(shí)時性、穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而為煤礦的安全生產(chǎn)提供有力保障。本實(shí)用新型實(shí)施例的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的平均無故障時間可以不小于1000小時。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括 多個本質(zhì)安全型傳感器，所述多個本質(zhì)安全性傳感器分別與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站相連，所述多個本質(zhì)安全型傳感器監(jiān)測井下多種氣體的指標(biāo)，并生成對應(yīng)的監(jiān)測信號，其中，每個所述本質(zhì)安全型傳感器與礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站進(jìn)行通信，自動向所述礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站上報該本質(zhì)安全型傳感器的屬性和工作狀態(tài)； 多個所述礦用本質(zhì)安全監(jiān)控分站，所述多個礦用本質(zhì)安全監(jiān)控分別與多個所述本質(zhì)安全性傳感器和所述地面中心站相連，所述多個礦用本質(zhì)安全監(jiān)控分站接收來自所述多個本質(zhì)安全型傳感器的監(jiān)測信號，并根據(jù)所述監(jiān)測信號獲取井下多種氣體的參數(shù)值、所述多個本質(zhì)安全型傳感器的工作狀態(tài)和故障信息，以及對井下的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，其中，所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間為多主并發(fā)，且所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間可以互相通信，每個所述礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站向所述地面中心站自動上報該礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站的工作狀態(tài)和故障信息； 電網(wǎng)監(jiān)測器，所述電網(wǎng)檢測器監(jiān)測井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)監(jiān)測到的所述井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)判斷所述井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域，生成電網(wǎng)故障信號，以及監(jiān)測是否發(fā)生違規(guī)操作電氣設(shè)備，當(dāng)監(jiān)測到發(fā)生違規(guī)操作電氣設(shè)備時生成違規(guī)操作信號，其中所述電網(wǎng)監(jiān)測器與所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站聯(lián)動聯(lián)控； 斷饋電監(jiān)視器，所述電網(wǎng)監(jiān)測器與所述電網(wǎng)監(jiān)測器相連，接收來自所述電網(wǎng)監(jiān)測器的電網(wǎng)故障信號，并根據(jù)所述電網(wǎng)故障信號獲取所述井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域，根據(jù)所述井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域切斷發(fā)生故障的故障支路，以及接收來自所述電網(wǎng)監(jiān)測器的所述違規(guī)操作信號，并根據(jù)所述違規(guī)操作信號切斷發(fā)生違規(guī)操作的設(shè)備的上一級電源； 區(qū)域斷電控制器，所述區(qū)域斷電控制器與所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站相連，所述區(qū)域斷電控制器從所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站獲取所述井下多種氣體的參數(shù)值，并顯示所述井下多種氣體的參數(shù)值、以及將所述井下多種氣體的參數(shù)值分別與對應(yīng)的氣體閾值進(jìn)行比較，當(dāng)井下的一種氣體的參數(shù)值高于該氣體的氣體閾值時，發(fā)出超限報警并控制對應(yīng)的設(shè)備斷電；以及 礦用本質(zhì)安全型電源，所述礦用本質(zhì)安全型電源分別與所述多個本質(zhì)安全型傳感器、所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站、所述電網(wǎng)監(jiān)測器、所述電網(wǎng)故障處理裝置、所述斷饋電監(jiān)視器和所述區(qū)域斷電控制器相連，所述礦用本質(zhì)安全型電源向所述多個本質(zhì)安全型傳感器、所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站、所述電網(wǎng)監(jiān)測器、所述電網(wǎng)故障處理裝置、所述斷饋電監(jiān)視器和所述區(qū)域斷電控制器提供電源。
2.如權(quán)利要求I所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述多個本質(zhì)安全型傳感器包括 礦用數(shù)字式高低濃甲烷傳感器，用于監(jiān)測井下的甲烷氣體的指標(biāo)，并生成甲烷監(jiān)測信號；和 礦用數(shù)字式一氧化碳傳感器，用于監(jiān)測井下的一氧化碳?xì)怏w的指標(biāo)，并生成一氧化碳監(jiān)測信號。
3.如權(quán)利要求I或2所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述多個本質(zhì)安全型傳感器采用CAN總線與所述礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站和地面中心站進(jìn)行通信。
4.如權(quán)利要求I所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述本質(zhì)安全型傳感器的屬性包括所述本質(zhì)安全型傳感器的型號、安裝位置和檢測氣體的類型。
5.如權(quán)利要求I所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間采用CAN總線進(jìn)行通信。
6.如權(quán)利要求5所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站之間的通信響應(yīng)時間小于2秒。
7.如權(quán)利要求I所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述礦用本質(zhì)安全型電源的電壓保護(hù)整定值小于或等于21V。
8.如權(quán)利要求I所述的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述區(qū)域斷電控制器的斷電控制時間小于或等于5秒。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括多個本質(zhì)安全型傳感器用于監(jiān)測井下多種氣體的指標(biāo)并生成對應(yīng)的監(jiān)測信號；多個礦用本質(zhì)安全型監(jiān)控分站用于獲取井下傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)和故障信息、對井下的環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；電網(wǎng)監(jiān)測器用于監(jiān)測井下低壓電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)并判斷井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域；斷饋電監(jiān)視器用于根據(jù)電網(wǎng)故障信號獲取井下低壓電網(wǎng)的故障狀態(tài)和故障區(qū)域，切斷發(fā)生故障的故障支路；區(qū)域斷電控制器，用于將井下多種氣體的參數(shù)值分別與對應(yīng)的氣體閾值進(jìn)行比較，發(fā)出超限報警并控制對應(yīng)的設(shè)備斷電；礦用本質(zhì)安全型電源。本實(shí)用新型可以提高監(jiān)測的實(shí)時性、穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而為煤礦的安全生產(chǎn)提供有力保障。
文檔編號G05B19/418GK202472370SQ201220003140
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者王鵬, 肖成, 魏峰 申請人:煤炭科學(xué)研究總院