[发明专利]一种激光瓦斯遥感信号的处理装置和方法有效

专利信息
申请号: 201710714868.1 申请日: 2017-08-19
公开(公告)号: CN107489455B 公开(公告)日: 2019-08-20
发明(设计)人: 童紫原;童敏明;李猛;唐守峰 申请(专利权)人: 中国矿业大学
主分类号: E21F17/18 分类号: E21F17/18
代理公司: 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350 代理人: 汤东凤
地址: 221000 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 遥感信号 瓦斯 处理装置 激光调谐 激光 矿井 激光接收装置 激光发射器 微处理器 激光反射 激光检测 矿井环境 浓度参数 远距离 煤尘
【说明书】:

发明涉及矿井激光检测的技术领域,具体是指激光瓦斯遥感信号的处理装置和方法,其特征在于:该装置包括微处理器、激光调谐器、激光发射器、激光接收装置,该方法利用激光调谐补偿方法。本发明提供的技术方案的有益效果是:可以克服矿井煤尘及激光反射物对瓦斯遥感信号的干扰,以获得远距离矿井环境的瓦斯浓度参数。

技术领域

本发明涉及矿井激光检测的技术领域,具体是指一种激光瓦斯遥感信号的处理装置和方法。

背景技术

在煤矿,瓦斯检测是防止瓦斯爆炸事故的有效手段,目前各种瓦斯检测方法均是检测传感器附近环境的瓦斯浓度,远距离遥感瓦斯浓度对救护队员的救援工作具有重要的安全保障作用。所谓瓦斯遥感方法,是利用发射甲烷吸收波长的激光,遇到远程物体发射回来,通过激光接收装置接收发射的激光,然后根据接收激光的衰减量得出远程瓦斯的浓度。该方法从原理上似乎比较简单,但是在复杂环境的矿井,煤尘和反射物对激光的衰减会严重影响瓦斯遥感的精度,如何解决这些干扰,确保瓦斯遥感的检测精度是一个难题。

发明内容

为了解决矿井恶劣环境下瓦斯遥感的干扰因素,本发明在十三五国家重点研发计划课题“煤矿灾变环境信息侦测和存储技术及装备2016YFC0801808”的资助下,提出了一种激光瓦斯遥感信号的处理方法。

一种激光瓦斯遥感信号的处理装置,包括微处理器、激光调谐器、激光发射器、激光接收装置,所述微处理器输出端接激光调谐器的输入端,所述激光调谐器的输出端接激光发射器的输入端,所述激光接收装置的输出端接微处理器的输入端。

所述的激光调谐器可以调谐不同驱动信号是激光发射器产生三种波长的激光信号。

一种激光瓦斯遥感信号的处理方法,其该处理方法所用的装置是利用上述的一种激光瓦斯遥感信号的处理装置,处理方法如下:

(a)首先微处理器控制激光调谐器使激光发射器产生甲烷吸收波长λ1的激光信号,射向远处煤壁或者其它物体,激光接收装置接收反射的激光信号,输入微处理器获得发射激光与接收激光的差值为衰减参数A1;

(b)微处理器控制激光调谐器使激光发射器产生波长λ1+△λ的激光信号,射向远处煤壁或者其它物体;激光接收装置接收反射的激光信号,输入微处理器获得发射激光与接收激光的差值为衰减参数A2,相同方式,微处理器控制激光调谐器使激光发射器产生波长λ1-△λ的激光信号,微处理器获得发射激光与接收激光的差值为衰减参数A3;

(c)激光反射物所处的瓦斯浓度X计算为:X=[A1+(A2+A3)/2]k,其中k是激光在甲烷环境中的衰减常数。

本发明提供的技术方案的有益效果是:本发明的实施可以获得较好地克服矿井恶劣环境对瓦斯遥感信号的干扰影响,获得准确的瓦斯遥感参数。

附图说明

图1为本发明一种激光瓦斯遥感信号的处理方法示意图。

具体实施方式

一种激光瓦斯遥感信号的处理装置,包括微处理器、激光调谐器、激光发射器、激光接收装置,所述微处理器输出端接激光调谐器的输入端,所述激光调谐器的输出端接激光发射器的输入端,所述激光接收装置的输出端接微处理器的输入端。

所述的激光调谐器可以调谐不同驱动信号是激光发射器产生三种波长的激光信号。

一种激光瓦斯遥感信号的处理方法,该处理方法所用的装置是利用上述的一种激光瓦斯遥感信号的处理装置,处理方法如下:

(a)首先微处理器控制激光调谐器使激光发射器产生甲烷吸收波长λ1的激光信号,射向远处煤壁或者其它物体,激光接收装置接收反射的激光信号,输入微处理器获得发射激光与接收激光的差值为衰减参数A1;

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