[发明专利]一种泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统

权利要求书

1.一种泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于，包括：设置于矿井内多个监测点的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度传感器模块，及网络连接于所述泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度传感器模块的网络传输模块及地面监控模块，所述泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度传感器模块用于采集井下信息并通过所述网络传输模块向所述地面监控模块传输数据；

所述泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度传感器模块包括防爆壳，所述防爆壳内设有光干涉瓦斯浓度传感器，所述光干涉瓦斯浓度传感器包括壳体，所述壳体设有进气孔和出气孔，所述进气孔用于供采集的瓦斯气体进入，所述进气孔连接于过滤室，所述过滤室连接于隔膜式循环气泵，所述隔膜式循环气泵通过进气管连接于气室，所述气室包括气样室及位于所述气样室两侧与其平行设置的空气室，所述气样室的进口连接于所述进气管，所述气样室的出口通过出气管连接于所述出气孔，所述气室的两端分别设有折光棱镜和平面镜，所述折光棱镜位于所述气室出口的一端，所述平面镜位于所述气室进口的一端，所述平面镜与所述气室端面的平光透镜呈45°角相对放置，所述壳体内还设有聚光镜和反射棱镜，所述聚光镜位于光源和所述平面镜之间，所述反射棱镜位于所述平面镜的出光射线上，所述反射棱镜的出光射线上设置有测微玻璃，所述测微玻璃与所述反射棱镜之间放置有物镜，所述壳体在正对于所述测微玻璃的位置处开设有通光孔，所述通光孔处设有光学镜头，所述光学镜头的端部设有高分辨率线阵CCD。

2.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度传感器模块还包括稳压变压器、图像采集卡、数据转换传输模块、声光报警模块及液晶显示屏，所述稳压变压器用于为所述光干涉瓦斯浓度传感器、所述图像采集卡、所述数据转换传输模块、所述声光报警模块及所述液晶显示屏供电，所述图像采集卡用于采集干涉条纹经所述高分辨率线阵CCD转化的电信号，所述数据转换传输模块用于处理所述图像采集卡采集的电信号，所述液晶显示屏用于显示监测到的瓦斯浓度值，在瓦斯浓度超标的情况下触发所述声光报警模块，发出警报。

3.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述地面监控模块包括监控计算机、数据库服务器和打印机，所述监控计算机用于将收到的数据存储在所述数据库服务器中备份，所述监控计算机与所述数据库服务器连接，所述数据库服务器用于存储各监测点的历史数据和报警记录，所述监控计算机与所述打印机相连，所述打印机用于打印所需的各种记录信息。

4.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述过滤室包括相互连接的水蒸汽过滤室和二氧化碳过滤室，所述水蒸汽过滤室与所述进气孔相连，所述二氧化碳过滤室与所述隔膜式循环气泵相连。

5.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述壳体外设有毛细管，所述毛细管通过空气管道连接于两个所述空气室，用于向所述空气室内通入空气并平衡气压。

6.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述出气管上设有放气阀。

7.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述平面镜的背面镀有反射膜。

8.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述光学镜头包括镜身、镜头和镜片，所述镜头装设在所述镜身靠近所述壳体的一端，所述镜头通过旋转调焦，所述镜片与所述测微玻璃同轴线设置。

9.根据权利要求8所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：拟定所述测微玻璃与所述镜片之间的距离为u，所述光学镜头焦距为f，所述镜片与所述高分辨率线阵CCD之间的距离为v，则u、f、v之间需满足f＜u＜2f，v＞2f。

10.根据权利要求1所述的泵吸式CCD光干涉瓦斯浓度监测系统，其特征在于：所述隔膜式循环气泵包括隔膜泵和电动马达，所述隔膜泵设有吸气口和出气口，所述吸气口通过管路连接于所述过滤室，所述出气口连接于所述进气管，所述电动马达用于带动所述隔膜泵的膜运动，以改变所述隔膜泵的容积，实现吸气或出气动作。