[实用新型]基于故障自诊断的煤矿避难硐室或救生舱内环境检测装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于信号处理技术、自动检测技术领域，具体涉及一种基于故障自诊断的煤矿避难硐室或救生舱内环境检测装置。

背景技术

煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定要求，煤矿避难硐室（救生舱内）供氧量不低于0.5升/分钟·人，处理二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟·人，处理一氧化碳的能力应能保证在20分钟内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.0024%以下。在整个额定防护时间内，紧急避险设施内部环境中氧气含量应在18.5%～23.0%之间，二氧化碳浓度不大于1.0%，甲烷浓度不大于1.0%，一氧化碳浓度不大于0.0024%，温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%，并保证紧急避险设施内始终处于不低于100帕的正压状态。

国内目前各类检测装置很多，但煤矿避难硐室（救生舱）用内部环境检测装置基本刚刚起步，其技术也仅仅是利用上述检测传感器将环境参数检测出来在显示屏上显示，往往存在故障发现不及时，发现故障后对故障分析不准确等问题，检测效果不佳，而不准确的检测结果就有可能造成较大的事故，威胁人员生命安全。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种检测准确，能够及时发现故障的基于故障自诊断的煤矿避难硐室或救生舱内环境检测装置。

本实用新型是通过以下措施实现的：

本实用新型的一种基于故障自诊断的煤矿避难硐室或救生舱内环境检测装

置，包括信号采集处理器，所述信号采集处理器的信号输入端连接有传感器，信号采集处理器的信号输出端连接有用于对采集的信号进行Hilbert-Huang变换分析的智能故障自诊断处理器。

为记录数据，上述信号采集处理器连接有SD存储卡。

上述传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气浓度

传感器、湿度传感器、温度传感器和压差传感器。

优选的，上述信号采集处理器连接有显示器和报警装置。

本实用新型的有益效果是：

利用传感器能够准确检测出煤矿避难硐室（移动式救生舱）环境内各项气体参数，并采用专门设计的信号采集处理器集中采集，通过智能故障自诊断处理器分析处理后可以及时发现故障，供舱内避难人员及时掌握和判别灾害环境，最大限度地保证逃生人员的安全。提高了煤矿避难硐室或救生舱的可靠性和安全性。

附图说明   

图1为本实用新型的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种基于故障自诊断的煤矿避难硐室或救生舱内环

境检测装置，包括信号采集处理器，信号采集处理器的信号输入端连接有传感器，信号采集处理器的信号输出端连接有用于对采集的信号进行Hilbert-Huang变换分析的智能故障自诊断处理器。为记录数据，信号采集处理器连接有SD存储卡。传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气浓度传感器、湿度传感器、温度传感器和压差传感器。信号采集处理器连接有显示器和报警装置。

其工作原理为：系统利用甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气浓度传感器、湿度传感器、温度传感器和压差传感器检测监测室（舱）内环境参数，对各传感器参数采用专门设计的信号采集处理器集中采集，采集后将信号传送给智能故障自诊断处理器。智能故障自诊断处理器对采集的信号进行分析处理，并转化为相应的工程意义的值，利用信号处理和故障自诊断技术，对采集的信号进行Hilbert-Huang变换，具体过程是：首先对信号进行 MED分解，并对数据序列每一阶本征模式函数进行Hilbert 变换，得到瞬时频率，然后利用HHT分析，及时发现传感器的故障，对装置的可靠性提供了有利的保障。

显示器部分采用640×480分辨率的带背光显示功能的汉字液晶显示器，用于显示各路传感器通道号、接入传感器名称、实测数值等。以数值1～8表示输入量通道1至通道8的通道顺序；传感器名称以汉字形式表示，最多显示4个汉字；数值显示用四位数字显示。采用双彩色液晶显示屏（4寸），每个显示屏上显示3个传感器信号值；

SD存储卡可自动记录每个传感器的当前测量值，每隔5分钟记录一次。文件格式为文本文件，用户或通过任意SD读卡器读出；

当某路传感器输入信号有误，系统自动提示该路传感器接线错误或工作失效。当某路传感器测量值超限时（上限或下限），系统自动进行声光报警提示；偏离度越大，报警声音越急促，灯光闪烁越快速。用户可关闭声、光报警功能；