[发明专利]一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，属于煤矿井下安全监测技术领域。

背景技术

煤炭是国民经济建设的动力能源，在我国能源结构中占70%以上。全国在册的大小煤矿均为瓦斯矿井，其中50%以上属于高瓦斯矿井。煤矿由于受到自然地质条件、井下开采条件、矿工技能条件、技术和装备等条件的限制，一直存在安全可靠性差、安全事故频率高等问题，尤其是瓦斯事故频发、危害严重。

瓦斯是无色、无味、无嗅、可以燃烧或爆炸、可以使人窒息死亡的气体，在成煤过程中形成，是煤炭的伴生物。在煤炭开采过程中，瓦斯随煤体的采掘松动而涌出。加强对瓦斯的防治、提高瓦斯管理的可靠性，可以增强煤矿安全程度，减少灾害事故的发生。

传统煤矿安全监测系统均采用有线网络的方式，但有线网络在时间和空间的灵活性受到了约束，采用有线网络方式传输，有线网络方式传输有如下缺点：对于线路依赖性强，监测点相对固定；矿井有些区域布线困难，容易出现监测盲点；工作现场的通信线路容易破坏，且破坏后恢复周期较长；

由于上述缺点，传统煤矿安全监测系统不能实现对矿井瓦斯浓度的实时监测以及应急处理。因此需要设计使用无线传感网络技术的煤矿瓦斯监测系统。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，包括若干基于ZigBee的瓦斯检测装置、与基于ZigBee的瓦斯检测装置无线连接的地下监控基站、与地下监控基站连接的交换机，与交换机连接的远程监控计算机；所述基于ZigBee的瓦斯检测装置包括瓦斯检测传感器、处理器、与处理器分别相连的ZigBee无线数据收发模块、LED报警器、风机、声音报警器、存储器、按键电路、显示器，所述瓦斯检测传感器依次连接信号放大处理模块、A/D转换模块、微处理器；所述ZigBee无线数据收发模块包括定位引擎；所述基于ZigBee的瓦斯检测装置包括基于ZigBee的固定瓦斯检测装置和基于ZigBee的手持瓦斯检测装置；所述基于ZigBee的手持瓦斯检测装置还包括与处理器相连的LED灯。

前述的一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，所述ZigBee无线数据收发模块采用TI公司的CC2431芯片。

前述的一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，所述处理器采用单片机PICI8LF4620。

前述的一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，所述瓦斯检测传感器采用红外瓦斯传感器。

前述的一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，所述LED报警器包括红、黄、蓝三种颜色的LED。

前述的一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，所述声音报警器包括电压式蜂鸣器和晶体三极管驱动。

前述的一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，所述显示器采用LCD液晶显示器。

本发明所达到的有益效果：本发明能够无限传输固定或移动位置处瓦斯浓度至地面监控中心，实时了解矿下瓦斯浓度情况，具有LED报警和声音报警，并能自动启动风机系统，当作为矿井员工的手持设备时，还能自动定位矿井员工的位置，也可以用作LED照明灯。

附图说明

图1是基于ZigBee的瓦斯检测装置结构图；

图2是煤矿瓦斯浓度检测和报警系统的总体架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-2所示，一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，包括若干基于ZigBee的瓦斯检测装置、与基于ZigBee的瓦斯检测装置无线连接的地下监控基站、与地下监控基站连接的交换机，与交换机连接的远程监控计算机；所述基于ZigBee的瓦斯检测装置包括瓦斯检测传感器、处理器、与处理器分别相连的ZigBee无线数据收发模块、LED报警器、风机、声音报警器、存储器、按键电路、显示器，所述瓦斯检测传感器依次连接信号放大处理模块、A/D转换模块、微处理器；所述ZigBee无线数据收发模块包括定位引擎；所述基于ZigBee的瓦斯检测装置包括基于ZigBee的固定瓦斯检测装置和基于ZigBee的手持瓦斯检测装置；所述基于ZigBee的手持瓦斯检测装置还包括与处理器相连的LED灯。