[实用新型]瓦斯数字化监测报警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全技术，特别是瓦斯数字化监测报警系统。 

背景技术

在煤矿生产中, 瓦斯是有害气体，它严重地威胁着矿工生命和国家财产的安全。为防止瓦斯在井下的危害，一般均设有专用瓦斯检测及报警系统，目前管理和监测瓦斯的整体水平不高，瓦斯事故依然频繁发生，它的检测可靠性和时间范围往往受到检测人员的限制，同时现有的报警器还不同程度存在功能单一、体积大、工作时间短、性能不稳定、报警点不可靠、易产生误报警动作等不足之处。瓦斯监测报警系统是集瓦斯检测与报警于一体，利用单片机和计算机强大功能进行数据处理和控制，对传感器的自校零和非线性的线性化处理，实时监测瓦斯，当瓦斯超过预定数值时发出警报。报警系统符合新标准要求，具有瓦斯浓度状况监测、历史记录数据查询和数据分析等多种功能。 

发明内容

本实用新型的目的是为了数字化监测矿井瓦斯浓度并及时给予报警，研制一种高性能的矿井瓦斯监测声光报警系统。 

本实用新型瓦斯数字化监测报警系统的技术方案如下： 

本实用新型瓦斯浓度监测报警系统主要由瓦斯浓度测定仪和计算机组成，其特征在于：瓦斯浓度测定仪由复合型防爆电器设备、传感器、电池组成，复合型防爆电器电路采用厚膜电路，包括与微处理器电路连接的数据采集运算放大电路、稳压电路、报警延时电路、通信控制电路及现场状态显示模块。

上述微处理器为ATmega8，并与数据显示、数据处理、串行通信模块连接。采用ATmega8作为微处理器测定仪能实现瓦斯浓度、开关量采集和开关信号输出，并有数据显示功能。计算机软件包括人机界面、数据处理、串行通信等模块，电路原理如图1所示。 

本实用新型以ATmega8单片机为硬件核心，采用软件实现催化元件的自动校零、非线性补偿，通过实时采集、经过数据处理能够准确地监测瓦斯含量，并经远程数据传送模块将数据传送到井上计算机监测平台进行处理，当被测气体中瓦斯浓度超过预定数值时，将产生声光报警。该监测报警系统测量范围0～4%CH4，基本误差≤±0.10（%CH4 0.00～1.00），≤±0.19（%CH4 1.00～4.00），具有成本低、稳定安全可靠、操作方便。 

本实用新型监测报警系统在设计中采用了先进的表面贴装技术和便于调零和维修的 结构，印制电路板上的连接导线，直径都大于0.5mm。经实验室试验、本安试验、防爆检验、性能检验，设计合理，为本质安全电路，具有工作时间长、密封性能好、短路保护、性能稳定、报警准确可靠等特点。采用了新型的微控制器测控系统，在煤矿井下使用维护方便，起到有效避免瓦斯事故的作用，给煤矿安全生产提供重要保障。 

附图说明

图1 为本实用新型瓦斯监测报警系统结构示意图。 

图2 为本实用新型数据采集运算放大电路图。 

图3为本实用新型稳压电路图。 

图4为本实用新型报警延时电路图。 

图5 为本实用新型通信控制电路图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型过一步描述： 

如附图1，本实用新型瓦斯浓度监测报警系统主要由瓦斯浓度测定仪和瓦斯浓度数据处理的计算机组成。瓦斯浓度测定仪由复合型防爆电器设备、传感器、电池组成，复合型防爆电器电路采用厚膜电路，主要包括电路连接的数据采集运算放大电路、稳压电路、驱动电路、报警延时电路、通信控制电路及现场状态显示模块。