[发明专利]煤层瓦斯抽采管道控制装置与控制方法

权利要求书

1.煤层瓦斯抽采管道控制装置，包括瓦斯浓度传感器（1）、数据处理模块（2）、显示模块（3），体积式流量计（4），整形电路（5），控制器（6），无线通信模块（7），压力传感器（8），模数转换模块（9），电机阀（10），其特征在于：抽采管道同时连接了浓度传感器（1），压力传感器（8），体积式流量计（4），电机阀（10）；控制器（6）同时采集浓度传感器（1），压力传感器（8），体积式流量计（4）数据，并连接电机阀（10）和无线通信模块（7），控制器（6）控制电机阀（10）实现抽采管道的开闭，控制器（6）通过无线通信模块（7）实现无线方式的数据通信。

2.按照权利要求1所述的瓦斯抽采管道控制装置，其特征在于：瓦斯抽采监测管道同时连接了用于测量分支管道瓦斯浓度的瓦斯浓度传感器（1），用于测量分支管道抽采瓦斯流量的体积式流量计（4），用于测量分支管道压力的压力传感器（8），用于控制分支管道的电机阀（10）。

3.按照权利要求1所述的瓦斯抽采管道控制装置，其特征在于：控制器同时连接浓度传感器（1），压力传感器（8），体积式流量计（4），电机阀（10）和用于与外界进行数据通信的无线通信模块（7）。

4.按照权利要求1所述的瓦斯抽采管道控制装置，其特征在于：与控制器（6）相连的无线通信模块（7）采用低功耗、高可靠、支持大量节点、支持多种网络拓扑的通信协议。

5.按照权利要求1所述的瓦斯抽采管道控制装置，其特征在于：管道串联连接了电机阀（10）作为管道控制执行机构。

6.煤层瓦斯抽采管道控制装置的控制方法，其特征在于共点同时测量管道瓦斯浓度、压力和流量，根据瓦斯浓度和压力变化趋势控制电机阀（6）；

由大范围瓦斯浓度传感器（1）对管道瓦斯浓度进行测量，由压力传感器（8）对管道负压进行测量，抽采瓦斯流量由体积式流量计（4）测量，控制器通过无线模块（7）周期性发送测量数据和报警信息；控制装置通过控制器（6）对瓦斯浓度、管道压力和抽采流量的测量数据进行实时采集与分析；采集数据通过显示模块（3）进行显示，同时对采集数据的变化趋势进行计算与分析；预设瓦斯浓度设定值与变化阈值根据煤矿提出的要求进行设定，如当前瓦斯浓度值大于设定值上限，则提示检测数据有误，进行数据处理与报警信号输出，如当前瓦斯浓度小于设定值下限，则根据浓度、压力变化趋势控制电机阀（10）；如果浓度、压力变化趋势大于预设变化阈值则关闭电机阀，如果变化趋势小于或等于预设变化阈值则保持电机阀打开的状态；瓦斯浓度或压力变化趋势计算公式为：

d(a,b)=

其中，d为瓦斯测量数据变化趋势值，a为实际瓦斯浓度或压力测量数据，b为预设瓦斯浓度或压力变化趋势曲线数据。