CN102011612A

CN102011612A - 多功能管束监测应急防灭系统

Info

Publication number: CN102011612A
Application number: CN2010105515133A
Authority: CN
Inventors: 吴坚; 金途南; 张坚禾; 陈琪良; 朱信建; 吴昊; 卫贞; 洪梅; 陈玉璇
Original assignee: WUXI TAILITE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUXI TAILITE SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-11-20
Filing date: 2010-11-20
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2030-11-20
Also published as: CN102011612B

Abstract

本发明涉及多功能管束监测应急防灭系统，其在重视危险气体检测的同时可以检测到矿山井道内温度变化、风速风压变化；井下现场供电监测时环境较好、设备简洁、维护简单及使用时限稳定；束管监测系统中负压抽取气体采样稳定；监测系统协调性强，应急灭火及时。其特征在于：所述测点采集传感模块包括气体采集模块和功能传感模块；所述抽样防灭清洗组合机组还连接清洗气体管、防灭注氮管；所述测点采集传感模块通过单路多功能束管连接支路分配处理装置，所述支路分配处理装置通过多功能束管支管连接分路分配处理装置，所述分路分配处理装置通过多功能束管分管连接所述基站分配处理装置。

Description

多功能管束监测应急防灭系统

技术领域

本发明涉及矿井监测技术领域，具体为多功能管束监测应急防灭系统。

背景技术

目前，矿井气体检测已在煤矿中得到普及和应用，矿井危险监测采用视频监控、温度遥感、气体监测等方式；其中，1、温度遥感采用现场供电传感器监测输送到地面的方式；2、视频监控采用现场供电摄像头监视起到防范作用；3、气体监测有现场传感器监测信号输送到地面、通过管束管路将井下气体负压抽取到地面进行测试两种方法；管束监测系统的采样分析主要有气相色谱分析仪、红外气体分析仪（各种气体对应传感器测试）两种方式；同时对送风、回风或者瓦斯抽取进行风压、风速的测定。

以上各种方式都有各自的缺点，如测量精度有差异，无法准确判断、监测，系统相互协调分析不匹配等，主要的弊端是1、在重视危险气体检测的同时或忽略了矿山井道内温度变化、风速风压变化对矿山危害的影响；2、井下现场供电监测时环境恶劣、设备繁琐、维护复杂及使用时限不稳定；3、束管监测系统中井下环境导致负压抽取气体采样不稳定；4、各种监测系统协调性不强导致应急灭火不及时等。

现有技术中，矿井火灾危险程度的识别方法——主要用格雷厄姆系数G及煤温T对应的方法进行分析判断，即：

G=100CO/(0.0265N2-O2)

式中：N2=100-(O2+CO2+CO+CH4+H2+CmHn)

CO 、O2、CO2，——分别为回风侧采样点气样中的CO 、O2、CO2的体积百分比浓度。

1）当0.7≤G≤1.0时，煤层氧化程度增加，煤温比原始岩显著增加，温度达60℃；

2）当1.0≤G≤2.0时，温度达60℃以上，火灾危险增加，应该采取预防措施；

3）当2.0≤G≤3.0时，温度达60℃以上，煤炭发热严重，，必须采取防火措施；

4）当G≥3.0时，温度达300℃以上，煤可以肯定存在明火，必须采取灭火措施。

发明内容

针对矿山监测系统的不协调性，特别是针对现有矿井用途的气体束管监测系统及井下红外监测系统不能同时瞬间监测分析的问题，本发明提供了多功能管束监测应急防灭系统，其在重视危险气体检测的同时可以检测到矿山井道内温度变化、风速风压变化；井下现场供电监测时环境较好、设备简洁、维护简单及使用时限稳定；束管监测系统中负压抽取气体采样稳定；监测系统协调性强，应急灭火及时。

其技术方案是这样的：

其包括测点采集传感模块、支路分配处理装置、分路分配处理装置、基站分配处理装置、机房气体处理装置、机房信号接收装置，所述机房气体处理装置连接气体分路控制装置，所述气体分路控制装置并列连接气体采样检测装置和抽样防灭清洗组合机组，所述抽样防灭清洗组合机组和所述气体分路控制装置之间设置有电磁阀，所述抽样防灭清洗组合机组连接废样排放管；所述机房信号接收装置顺序连接信号处理模块、测控显示；所述气体采样检测装置连接系统数据处理计算机，其特征在于：所述测点采集传感模块包括气体采集模块和功能传感模块；所述抽样防灭清洗组合机组还连接清洗气体管、防灭注氮管；所述测点采集传感模块通过单路多功能束管连接支路分配处理装置，所述支路分配处理装置通过多功能束管支管连接分路分配处理装置，所述分路分配处理装置通过多功能束管分管连接所述基站分配处理装置。

其进一步特征在于：所述气体采集模块包括测点滤尘器、风压采样头的至少一种，所述功能传感模块包括测温热电阻或热电偶、温度测定传感器、风压测定传感器、压差测定传感器、热敏式风速传感器中的一种或者几种；所述支路分配处理装置、分路分配处理装置、基站分配处理装置分别包括气体过滤器、气水分离器的单一或组合及信号分配变送模块；所述信号接收装置包括信号接收模块；所述信号处理模块包括集成电路和PLC编程逻辑控制器；所述机房气体处理装置包括相串联的气体过滤器、气水分离器的单一或组合；所述气体分路控制装置包括顺序连接的降阻稳压恒流器、换向三通电磁阀，所述换向三通电磁阀的输出端连接抽气清洗汇通管，所述抽气清洗汇通管的输出端并列连接有抽气电磁阀和清洗电磁阀，所述抽气电磁阀连接取样抽气总管，所述清洗电磁阀连接清洗充气总管；所述降阻稳压恒流器的输入端通过多路束管或若干单管组合与所述机房气体处理装置连接；

所述气体采样检测装置包括采样管和气体质量流量控制器，所述气体质量流量控制器和所述采样管之间顺序连接干燥器和过滤器，所述采样管分别连接气体分析装置和流量计，流量计的输出端连接放空阀，气体分析装置的输出端连接系统数据处理计算机，所述气体质量流量控制器的输入端连接气体分路控制装置。

本发明的上述系统中，由于采用了多功能束管同步从监测点采集取样气体及温度、风压、压差、风速信号经过几级分配处理装置信号分别接入机房信号装置和机房气体处理装置进行采样分析，再把分析的数据放入系统数据处理计算机处理，得出测点的环境状况，由于是同步采集信号，可以同步瞬间监测到井道及煤岩层温度、井下气流，从而实现了同步瞬间的气体、气流、温度分析，为气体分析、管路清洗、应急防灭火提供了一种合为一体的科学的监测防灭系统。

附图说明

图1是多功能束管监测应急放灭系统的方框图；

图2是测点采集传感模块的方框图；

图3是分配处理装置的方框图；

图4是信号接收装置的方框图；

图5是信号处理模块的方框图；

图6是机房气体处理装置的方框图；

图7是气体分路控制装置流程图；

图8是气体采样检测装置流程图。

具体实施方式

见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8，本发明包括测点采集传感模块、支路分配处理装置、分路分配处理装置、基站分配处理装置、机房气体处理装置、机房信号接收装置，所述机房气体处理装置连接气体分路控制装置，所述气体分路控制装置并列连接气体采样检测装置和抽样防灭清洗组合机组，所述抽样防灭清洗组合机组和所述气体分路控制装置之间设置有电磁阀，所述抽样防灭清洗组合机组连接废样排放管；所述机房信号接收装置顺序连接信号处理模块、测控显示；所述气体采样检测装置连接系统数据处理计算机，所述测点采集传感模块包括气体采集模块和功能传感模块；所述抽样防灭清洗组合机组还连接清洗气体管、防灭注氮管；所述测点采集传感模块通过单路多功能束管连接支路分配处理装置，所述支路分配处理装置通过多功能束管支管连接分路分配处理装置，所述分路分配处理装置通过多功能束管分管连接所述基站分配处理装置。所述气体采集模块包括测点滤尘器、风压采样头的至少一种，所述功能传感模块包括测温热电阻或热电偶、温度测定传感器、风压测定传感器、压差测定传感器、热敏式风速传感器中的一种或者几种；所述支路分配处理装置、分路分配处理装置、基站分配处理装置分别包括气体过滤器、气水分离器的单一或组合及信号分配变送模块；所述信号接收装置包括信号接收模块；所述信号处理模块包括集成电路和PLC编程逻辑控制器；所述机房气体处理装置包括相串联的气体过滤器、气水分离器的单一或组合；所述气体分路控制装置包括顺序连接的降阻稳压恒流器、换向三通电磁阀，所述换向三通电磁阀的输出端连接抽气清洗汇通管，所述抽气清洗汇通管的输出端并列连接有抽气电磁阀和清洗电磁阀，所述抽气电磁阀连接取样抽气总管，所述清洗电磁阀连接清洗充气总管；所述降阻稳压恒流器的输入端通过多路束管或若干单管组合与所述机房气体处理装置连接；所述气体采样检测装置包括采样管和气体质量流量控制器，所述气体质量流量控制器和所述采样管之间顺序连接干燥器和过滤器，所述采样管分别连接气体分析装置和流量计，流量计的输出端连接放空阀，气体分析装置的输出端连接系统数据处理计算机，所述气体质量流量控制器的输入端连接气体分路控制装置。

若干检测点取样气体及温度、风压、压差、风速信号，经过测点采集传感模块经单路多功能支路分配处理装置进行处理分配，若干分配处理装置中的各测点的取样气体和测点信号经过多功能束管支路接入分路分配处理装置处理分配，分路分配处理装置中处理好的测点取样气体和测点信号经过多功能束管分路接入基站分配处理装置处理分配，几个基站分配处理装置中处理好的测点取样气体和测点信号经过多功能束管总路分别接入机房气体处理装置和机房信号接收装置；

机房信号接收装置把处理好的测点信号经过信号处理模块后，分别传输到测控显示器和系统数据处理计算机；

机房气体处理装置把处理好的测点取样气体经过气体分路控制装置，选择导通后接入抽样防灭清洗机组，对测点进行连续不断的取样气体抽取，由电磁阀控制选择导通后，把取样气体接至气体采样检测装置进行监测分析，把气体监测分析的数据传输到系统数据处理计算机处理；

抽样防灭清洗组合机组包括监测点气体抽样装置、管路清洗装置、应急防灭火装置，气体抽样装置从检测点不间断地抽取取样气体，当多功能束管路需要清洗时，管路清洗装置对多功能束管路进行清洗；当监测系统发现矿井发生危险状况，需要进行应急防灭火处理时，应急防灭火装置启动，对矿井进行防灭火；

测点温度监测除了对井道内温度进行监测外，还可以进一步拓展对煤岩层温度进行监测，具体措施为温度探测头直接埋入煤岩层或者采用温度探测头监测埋入煤岩层热管温度，探测头可采用现场安全电源直接供电，也可以采用多功能供给安全电源，信号传输可以是热电阻（偶）变量信号或者经测点模块处理的数字（模拟）数据信号；

上述系统对井道温度和煤岩层进行分析对比，以及同一井道邻近测点的风压、压差、风速信号的分析对比及数据运算，得出井道内温度、气流的变化，运用系统数据处理计算机进行分析判断，从而得出井道内的实际状况，当井道内出现危险时，快速采取对策，由于采用了多功能束管同步从监测点采集取样气体及温度、风压、压差、风速信号经过几级分配处理装置信号分别接入机房信号装置和机房气体处理装置进行采样分析，再把分析的数据放入系统数据处理计算机处理，得出测点的环境状况，由于是同步采集信号，可以同步瞬间监测到井道及煤岩层温度、井下气流，从而实现了同步瞬间的气体、气流、温度分析，为气体分析、管路清洗、应急防灭火提供了一种合为一体的科学的监测防灭系统。

Claims

1.多功能管束监测应急防灭系统，其包括测点采集传感模块、支路分配处理装置、分路分配处理装置、基站分配处理装置、机房气体处理装置、机房信号接收装置，所述机房气体处理装置连接气体分路控制装置，所述气体分路控制装置并列连接气体采样检测装置和抽样防灭清洗组合机组，所述抽样防灭清洗组合机组和所述气体分路控制装置之间设置有电磁阀，所述抽样防灭清洗组合机组连接废样排放管；所述机房信号接收装置顺序连接信号处理模块、测控显示；所述气体采样检测装置连接系统数据处理计算机，其特征在于：所述测点采集传感模块包括气体采集模块和功能传感模块；所述抽样防灭清洗组合机组还连接清洗气体管、防灭注氮管；所述测点采集传感模块通过单路多功能束管连接支路分配处理装置，所述支路分配处理装置通过多功能束管支管连接分路分配处理装置，所述分路分配处理装置通过多功能束管分管连接所述基站分配处理装置。

2.根据权利要求1所述的多功能管束监测应急防灭系统，其特征在于：所述气体采集模块包括测点滤尘器、风压采样头的至少一种，所述功能传感模块包括测温热电阻或热电偶、温度测定传感器、风压测定传感器、压差测定传感器、热敏式风速传感器中的一种或者几种。

3.根据权利要求1所述的多功能管束监测应急防灭系统，其特征在于：所述支路分配处理装置、分路分配处理装置、基站分配处理装置分别包括气体过滤器、气水分离器的单一或组合及信号分配变送模块；所述信号接收装置包括信号接收模块。

4.根据权利要求1所述的多功能管束监测应急防灭系统，其特征在于：所述信号处理模块包括集成电路和PLC编程逻辑控制器；所述机房气体处理装置包括相串联的气体过滤器、气水分离器的单一或组合。

5.根据权利要求1所述的多功能管束监测应急防灭系统，其特征在于：所述气体分路控制装置包括顺序连接的降阻稳压恒流器、换向三通电磁阀，所述换向三通电磁阀的输出端连接抽气清洗汇通管，所述抽气清洗汇通管的输出端并列连接有抽气电磁阀和清洗电磁阀，所述抽气电磁阀连接取样抽气总管，所述清洗电磁阀连接清洗充气总管。

6.根据权利要求1或5所述的多功能管束监测应急防灭系统，其特征在于：所述降阻稳压恒流器的输入端通过多路束管或若干单管组合与所述机房气体处理装置连接。

7.根据权利要求6所述的多功能管束监测应急防灭系统，其特征在于：所述气体采样检测装置包括采样管和气体质量流量控制器，所述气体质量流量控制器和所述采样管之间顺序连接干燥器和过滤器，所述采样管分别连接气体分析装置和流量计，流量计的输出端连接放空阀，气体分析装置的输出端连接系统数据处理计算机，所述气体质量流量控制器的输入端连接气体分路控制装置。