CN110821567A - 一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，涉及无线检测技术领域，包括无线检测装置主体外壳与远程终端，所述无线检测装置主体外壳的底部外表面固定安装有温湿度传感器、瓦斯浓度传感器、安全报警单元与照明单元，所述无线检测装置主体外壳的内部设置有中央处理器。本发明通过温湿度传感器与瓦斯浓度传感器对矿井内部进行实时监测，无线发射单元、无线接收单元与远程终端实现无线连接，实现远程实时监控，并且还具备矿井内实时报警功能，瓦斯数值异常临近危险范围时，远程终端操作人员可快速做出应对方案，同时，安全报警单元对矿井内人员做出提醒，以两个方向确保煤矿安全。

Description

一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置
技术领域
本发明涉及无线检测技术领域，具体为一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置。
背景技术
煤矿开采是指在富含煤炭的矿区进行煤炭资源的开采，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿，我国煤炭产量高居世界第一，国家一直把煤矿的安全生产作为重中之重，给予高度的重视。
煤炭行业中的瓦斯爆炸事故始终是煤矿安全生产的大敌，目前己成为制约煤矿安全生产的主要因素。因此，实时检测瓦斯气体的浓度变化，对矿井安全运行，人身安全及环境保护有着十分重要的作用，为此，我们提出了一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置, 包括无线检测装置主体外壳与远程终端，所述无线检测装置主体外壳的底部外表面固定安装有温湿度传感器、瓦斯浓度传感器、安全报警单元与照明单元，所述无线检测装置主体外壳的内部设置有中央处理器。
优选的，所述无线检测装置主体外壳由组合式壳体、密封环、垫体、螺柱与嵌入体组成，所述垫体粘贴固定于组合式壳体的顶部外表面，所述螺柱固定安装于组合式壳体的顶部外表面，所述螺柱与嵌入体螺纹连接，所述垫体的中心点与螺柱的中心点位于同一垂直线上。
优选的，所述组合式壳体由两组半式壳体组成且两组半式壳体之间为卡接，所述密封环环绕于两组半式壳体的连接处，所述密封环具体为橡胶圈。
优选的，所述嵌入体的顶部外表面设置有囊体，所述囊体的内部填装有填充胶体。
优选的，所述安全报警单元由扬声器外壳体、声频转换器、防潮盖、固态干燥剂与透孔组成，所述声频转换器固定安装于扬声器外壳体的内侧顶部，所述防潮盖与扬声器外壳体螺纹连接，所述防潮盖上开设有开口且固态干燥剂嵌入安装于开口内，所述固态干燥剂上开设有透孔，所述固态干燥剂具体为硅酸干凝胶。
优选的，所述照明单元由灯筒、灯珠与透光灯罩组成，所述灯珠固定安装于灯筒的内侧顶部，所述透光灯罩与灯筒螺纹连接。
优选的，所述中央处理器包含有电源、数据处理单元、无线发射单元与控制单元，所述温湿度传感器与瓦斯浓度传感器均与中央处理器连接，所述电源与中央处理器电连接，所述中央处理器与数据处理单元相连，所述数据处理单元分别与无线发射单元、控制单元相连，所述控制单元分别与安全报警单元、照明单元相连。
优选的，所述远程终端包含有无线接收单元与显示单元，所述无线接收单元与无线发射单元无线连接，所述显示单元与无线接收单元均与远程终端相连，所述显示单元具体为液晶显示器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过温湿度传感器与瓦斯浓度传感器对矿井内部进行实时监测，无线发射单元、无线接收单元与远程终端实现无线连接，实现远程实时监控，并且还具备矿井内实时报警功能，瓦斯数值异常临近危险范围时，远程终端操作人员可快速做出应对方案，同时，安全报警单元对矿井内人员做出提醒，以两个方向确保煤矿安全。
2、本发明整体结构小巧，安装步骤首先于矿井内钻出孔位，嵌入体插入孔位内，囊体结构薄弱，嵌入体插入过程中囊体会出现破裂，囊体破裂后填充胶体自动溢出，此方式无需使用注胶工具，操作简单便于安装，便于无线检测装置安装于矿井内各个区域，增加监测范围，进一步提供安全保障。
3、本发明通过设计的照明单元，能够为矿井内部提供实时照明，并且，照明单元常亮，与电源储备相对应，便于判定电源储备是否需要补充。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中无线检测装置主体外壳的结构示意图；
图3为本发明中嵌入体的结构示意图；
图4为本发明中安全报警单元的结构示意图；
图5为本发明中照明单元的结构示意图；
图6为本发明的系统结构图。
图中：1、无线检测装置主体外壳；1001、组合式壳体；1002、密封环；1003、垫体；1004、螺柱；1005、嵌入体；1006、囊体；1007、填充胶体；2、温湿度传感器；3、瓦斯浓度传感器；4、安全报警单元；41、扬声器外壳体；42、声频转换器；43、防潮盖；44、固态干燥剂；45、透孔；5、照明单元；51、灯筒；52、灯珠；53、透光灯罩；6、中央处理器；7、电源；8、数据处理单元；9、无线发射单元；10、无线接收单元；11、远程终端；12、显示单元；13、控制单元。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，包括无线检测装置主体外壳1与远程终端11，无线检测装置主体外壳1的底部外表面固定安装有温湿度传感器2、瓦斯浓度传感器3、安全报警单元4与照明单元5，温湿度传感器2与瓦斯浓度传感器3实时检测矿井内瓦斯浓度与温度湿度等数据，无线检测装置主体外壳1的内部设置有中央处理器6，以以远程监控与实时报警两个方向确保煤矿安全。
螺柱1004与嵌入体1005组合，使无线检测装置能够安装至矿井内，本实施例中，优选的，无线检测装置主体外壳1由组合式壳体1001、密封环1002、垫体1003、螺柱1004与嵌入体1005组成，垫体1003粘贴固定于组合式壳体1001的顶部外表面，螺柱1004固定安装于组合式壳体1001的顶部外表面，螺柱1004与嵌入体1005螺纹连接，垫体1003的中心点与螺柱1004的中心点位于同一垂直线上，垫体1003能够防止无线检测装置在安装时组合式壳体1001的顶部外表面与矿井内壁接触，受到刮划损伤。
提高组合式壳体1001组装后的密封性能，本实施例中，优选的，组合式壳体1001由两组半式壳体组成且两组半式壳体之间为卡接，密封环1002环绕于两组半式壳体的连接处，密封环1002具体为橡胶圈。
安装时使用工具钻出孔位，孔位的深度与嵌入体1005的长度相等，嵌入体1005完全插入孔位内，囊体1006受到挤压，囊体1006结构薄弱，嵌入体1005插入后囊体1006会出现破裂，囊体1006破裂后填充胶体1007自动溢出，填充胶体1007填充嵌入体1005与孔位之间的缝隙，无需使用注胶工具，操作简单便于安装，本实施例中，优选的，嵌入体1005的顶部外表面设置有囊体1006，囊体1006的内部填装有填充胶体1007。
矿井内的温度湿度与瓦斯浓度出现异常接近危险范围时，安全报警单元4启动，提醒矿井内工作人员，本实施例中，优选的，安全报警单元4由扬声器外壳体41、声频转换器42、防潮盖43、固态干燥剂44与透孔45组成，声频转换器42固定安装于扬声器外壳体41的内侧顶部，防潮盖43与扬声器外壳体41螺纹连接，防潮盖43上开设有开口且固态干燥剂44嵌入安装于开口内，固态干燥剂44上开设有透孔45，固态干燥剂44具体为硅酸干凝胶。
照明单元5为矿井内提供照明，灯珠52常亮，与电源7储备相对应，便于判定电源7储备是否需要补充，灯珠52熄灭时，代表电量不足，对电源7进行及时补充，本实施例中，优选的，照明单元5由灯筒51、灯珠52与透光灯罩53组成，灯珠52固定安装于灯筒51的内侧顶部，透光灯罩53与灯筒51螺纹连接。
温湿度传感器2与瓦斯浓度传感器3实时监测的数据能够顺利传输，进行数据分析，参与到后续环节上，本实施例中，优选的，中央处理器6包含有电源7、数据处理单元8、无线发射单元9与控制单元13，温湿度传感器2与瓦斯浓度传感器3均与中央处理器6连接，电源7与中央处理器6电连接，中央处理器6与数据处理单元8相连，数据处理单元8分别与无线发射单元9、控制单元13相连，控制单元13分别与安全报警单元4、照明单元5相连。
形成无线传输，操作人员观察显示单元12可实时监测矿井内瓦斯浓度以及温度湿度，本实施例中，优选的，远程终端11包含有无线接收单元10与显示单元12，无线接收单元10与无线发射单元9无线连接，显示单元12与无线接收单元10均与远程终端11相连，显示单元12具体为液晶显示器。
本发明的工作原理及使用流程：使用前，先将无线检测装置安装至矿井内，选定安装点，使用工具钻出孔位，孔位的深度与嵌入体1005的长度相等，嵌入体1005完全插入孔位内，囊体1006受到挤压，囊体1006结构薄弱，嵌入体1005插入后囊体1006会出现破裂，囊体1006破裂后填充胶体1007自动溢出，填充胶体1007填充嵌入体1005与孔位之间的缝隙，待填充胶体1007固化定型后，将螺柱1004与嵌入体1005进行组装，完成无线检测装置的安装，使用时，无线检测装置开始运行，电源7为中央处理器6、中央处理器6、数据处理单元8、无线发射单元9、安全报警单元4与照明单元5提供电能源，温湿度传感器2与瓦斯浓度传感器3实时检测矿井内瓦斯浓度与温度湿度等数据，并传输至中央处理器6，中央处理器6对数据进行分析，并传输至数据处理单元8，数据处理单元8对数据进行转换处理后传输至无线发射单元9与控制单元13，无线发射单元9与远程终端11的无线接收单元10无线连接，将数据传输至远程终端11，最终于显示单元12上显示，操作人员观察显示单元12可实时监测矿井内瓦斯浓度以及温度湿度，同时，控制单元13控制照明单元5启动，为矿井内提供照明，并且可控制安全报警单元4的启动，矿井内的温度湿度与瓦斯浓度出现异常接近危险范围时，控制单元13控制安全报警单元4启动，提醒矿井内工作人员，此外，灯珠52常亮，与电源7储备相对应，便于判定电源7储备是否需要补充，灯珠52熄灭时，对电源7进行及时补充。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，包括无线检测装置主体外壳(1)与远程终端(11)，其特征在于：所述无线检测装置主体外壳(1)的底部外表面固定安装有温湿度传感器(2)、瓦斯浓度传感器(3)、安全报警单元(4)与照明单元(5)，所述无线检测装置主体外壳(1)的内部设置有中央处理器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述无线检测装置主体外壳(1)由组合式壳体(1001)、密封环(1002)、垫体(1003)、螺柱(1004)与嵌入体(1005)组成，所述垫体(1003)粘贴固定于组合式壳体(1001)的顶部外表面，所述螺柱(1004)固定安装于组合式壳体(1001)的顶部外表面，所述螺柱(1004)与嵌入体(1005)螺纹连接，所述垫体(1003)的中心点与螺柱(1004)的中心点位于同一垂直线上。
3.根据权利要求2所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述组合式壳体(1001)由两组半式壳体组成且两组半式壳体之间为卡接，所述密封环(1002)环绕于两组半式壳体的连接处，所述密封环(1002)具体为橡胶圈。
4.根据权利要求2所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述嵌入体(1005)的顶部外表面设置有囊体(1006)，所述囊体(1006)的内部填装有填充胶体(1007)。
5.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述安全报警单元(4)由扬声器外壳体(41)、声频转换器(42)、防潮盖(43)、固态干燥剂(44)与透孔(45)组成，所述声频转换器(42)固定安装于扬声器外壳体(41)的内侧顶部，所述防潮盖(43)与扬声器外壳体(41)螺纹连接，所述防潮盖(43)上开设有开口且固态干燥剂(44)嵌入安装于开口内，所述固态干燥剂(44)上开设有透孔(45)，所述固态干燥剂(44)具体为硅酸干凝胶。
6.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述照明单元(5)由灯筒(51)、灯珠(52)与透光灯罩(53)组成，所述灯珠(52)固定安装于灯筒(51)的内侧顶部，所述透光灯罩(53)与灯筒(51)螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述中央处理器(6)包含有电源(7)、数据处理单元(8)、无线发射单元(9)与控制单元(13)，所述温湿度传感器(2)与瓦斯浓度传感器(3)均与中央处理器(6)连接，所述电源(7)与中央处理器(6)电连接，所述中央处理器(6)与数据处理单元(8)相连，所述数据处理单元(8)分别与无线发射单元(9)、控制单元(13)相连，所述控制单元(13)分别与安全报警单元(4)、照明单元(5)相连。
8.根据权利要求1所述的一种用于煤矿安全开采的瓦斯无线检测装置，其特征在于：所述远程终端(11)包含有无线接收单元(10)与显示单元(12)，所述无线接收单元(10)与无线发射单元(9)无线连接，所述显示单元(12)与无线接收单元(10)均与远程终端(11)相连，所述显示单元(12)具体为液晶显示器。
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