CN202017491U - 瓦斯超限放炮控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种瓦斯超限放炮控制系统，包括智能发爆器、瓦斯监测仪和传输中继器，所述智能发爆器与所述瓦斯监测仪和传输中继器之间分别采用无线传输技术通信连接，所述瓦斯超限放炮系统还包括燃气传感器，所述燃气传感器设置在各监测地点，与所述瓦斯监测仪之间采用有线或无线的传输技术通信连接。本实用新型采用无线通信技术可以有效地避免断线、操作失误、检测信息缺乏实时性及违规操作等带来的安全隐患，确保数据传输的准确性和实时性，同时要求相关工作人员必须严格按照规定操作，并且爆破地点、起爆操作地点以及其他可能有瓦斯超限地点的瓦斯浓度参数符合放炮要求时，智能发爆器才允许放炮员完成最后的放炮操作，确保了放炮过程的安全。

Description

瓦斯超限放炮控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种瓦斯超限放炮控制系统，用于煤矿放炮时瓦斯浓度的实时监测和超限放炮控制。

背景技术

煤矿放炮工作中有很多因素必须注意：比如：通风、煤尘或瓦斯等，其中瓦斯是引起煤矿爆炸事故的重要因素之一，因此放炮时瓦斯浓度的实时监测是避免发生事故的重要安全措施。

《煤矿安全规程》规定瓦斯超限就不能放炮，对于这一规定的执行，现在采用的是人为控制，人为控制的结果造成有时瓦斯已经超限了，还进行放炮，结果造成大量的放炮引起的事故。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于无线传输技术的瓦斯超限放炮控制系统，能够弥补其他技术的弊端，并可以充分发挥无线传输技术的优点，使煤矿放炮严格按照放炮规则进行，消除人为因素造成的安全隐患。

本实用新型达到上述目的所采取的技术方案是：

一种瓦斯超限放炮控制系统，包括智能发爆器、瓦斯监测仪和传输中继器，所述智能发爆器与所述瓦斯监测仪和传输中继器之间分别采用无线传输技术通信连接。

所述瓦斯超限放炮控制系统，还可以包括燃气传感器，所述燃气传感器设置在各监测地点，与所述瓦斯监测仪之间可以采用有线或无线的传输技术通信连接。

所述燃气传感器的数量可以为一个或若干个。

所述智能发爆器可以包括用于分析处理接收数据的智能发爆器中央控制单元、用于存储正常放炮时瓦斯浓度极限值的智能发爆器存储模块和用于与所述瓦斯监测仪和传输中继器通信的智能发爆器通讯模块，所述智能发爆器存储模块和智能发爆器通讯模块的输入/输出端可以分别与所述智能发爆器中央处理单元上与其对应的输出/输入端连接。

所述智能发爆器还可以设有电子锁，所述电子锁为电子钥匙式电子锁，所述电子锁的电子钥匙输入端可以连接所述智能发爆器中央处理单元的起爆信号输出端。

所述智能发爆器还可以包括智能发爆器报警模块，所述智能发爆器报警模块的报警信号输入端可以连接所述智能发爆器中央处理单元的报警信号输出端。

所述瓦斯监测仪还可以包括用于分析处理来自所述燃气传感器的数据的监测仪中央处理单元、用于存储接收数据的监测仪存储模块和用于与所述智能发爆器通信的监测仪通讯模块，所述监测仪存储模块和监测仪通讯模块的输入/输出端可以分别与所述监测仪中央处理单元上与其对应的输出/输入端连接。

所述传输中继器可以设有与所述智能发爆器通信的传输中继器通讯模块。

所述瓦斯监测仪与所述传输中继器之间可以采用无线传输技术通信连接。

所述智能发爆器的数量可以为一个或若干个，所述瓦斯监测仪的数量可以为一个或若干个，所述智能发爆器与瓦斯监测仪之间采用一对一或一对多的设置方式。

本实用新型的有益效果：起爆器、瓦斯监测仪和传输中继器三者之间采用无线传输技术确定爆破地点的瓦斯浓度和工作人员的放炮地点，确保了数据传输的准确性和实时性，避免了人为误操作，克服了工作人员偷懒等行为；通过在瓦斯监测仪中央处理单元和智能发爆器中央处理单元中设定相应的程序，可以使瓦斯监测仪和智能发爆器之间具有校验、应答、容错和重传等机制，确保数据传输的准确，当相应地点瓦斯超限时，智能发爆器就自动闭锁，不能充电和放炮；无线通讯的瓦斯监测仪，可以方便的戴在放炮员的身上，可以方便的悬挂在可能有瓦斯超限的位置，在整个放炮过程中利用无线传输技术进行通信，放炮员、瓦斯监测员、班长等只有按照矿井放炮规章制度操作，并且可以达到起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点的环境参数符合放炮要求时，智能发爆器才允许放炮员完成最后的放炮操作，从而避免了由于瓦斯超限违章放炮造成的隐患，自动实现瓦斯超限就不能放炮的功能，有效地避免了爆炸事故的发生。

附图说明

图1是本实用新型在矿井掘进面放炮应用示意图；

图2是本实用新型在多个监测点分别对应多个瓦斯监测仪应用示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便更好的理解本实用新型，接下来结合附图对本实用新型作进一步的说明。

参见图1和图2，本实用新型提供了一种瓦斯超限放炮控制系统，包括智能发爆器、瓦斯监测仪和传输中继器，所述智能发爆器与所述瓦斯监测仪和传输中继器之间分别采用无线传输技术通信连接，所述瓦斯监测仪用于将采集的起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等监测地点的瓦斯浓度数据传递给所述智能发爆器，以确保放炮时，起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点的瓦斯浓度符合爆破要求，所述传输中继器用于限定所述智能发爆器的工作区域，以保证相关工作人员的人身安全，一般设置在距离爆破地点较远的安全区域内(传输中继器发射的数据信号的覆盖区域与放炮警戒区域不能发生重叠)，可以由相关工作人员携带，也可以固定设置在相应爆破地点的安全区域内。所述智能发爆器与所述瓦斯监测仪和传输中继器之间采用无线传输的连接方式，有效地避免了有线传输技术的各种缺陷，如布线操作较繁琐、布线过程中人为因素较大、容易存在误操作、施工过程中造成的断线、传输距离有限、成本较高和浪费较多等，同时还可以进一步消除各种缺陷所带来的安全隐患。所述无线传输技术中传输的数据可以采用冗余技术进行处理，以防止数据的丢失，有效提高系统数据传输的稳定性。由于所述瓦斯监测仪采用无线通讯，因此可以方便的戴在放炮员的身上，也可以方便的悬挂在可能有瓦斯超限的位置，使 用方便、灵活。所述瓦斯超限放炮控制系统适用于各种放炮操作，尤其是放炮距离远时，可以视实际需要加入一个或多个传输中继器。

所述瓦斯超限放炮控制系统还可以包括燃气传感器，所述燃气传感器设置在起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点附近(距起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点的距离不超过自身的有效工作范围)，与所述瓦斯监测仪之间可以采用有线或无线的传输技术通信连接，所述燃气传感器用于采集起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等地点的瓦斯浓度信息，并将采集到的数据传递给所述瓦斯监测仪。

所述燃气传感器的数量可以为一个或若干个，优选采用若干个，分别设置在起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点的周围，以防止起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点周围各处的瓦斯浓度存在差异，致使检测数据不准确。

所述智能发爆器可以包括用于分析处理接收的数据的智能发爆器中央处理单元、用于存储正常放炮时瓦斯浓度极限值的智能发爆器存储模块和用于与所述瓦斯监测仪和传输中继器通信的智能发爆器通讯模块，所述智能发爆器存储模块和智能发爆器通讯模块的输入/输出端可以分别与所述智能发爆器中央处理单元上与其对应的输出/输入端连接。所述智能发爆器还可以设有电子锁，所述电子锁为电子钥匙式电子锁，所述电子锁的电子钥匙输入端可以连接所述智能发爆器中央处理单元的起爆信号输出端。所述智能发爆器通过智能发爆器通讯模块分别接收所述瓦斯监测仪和传输中继器发射的数据信号，并将接收到的数据传递给所述智能发爆器中央处理单元，所述智能发爆 器中央处理单元调用所述智能发爆器存储模块中存储的正常放炮时瓦斯浓度的极限数据与接收的来自所述瓦斯监测仪的实时数据进行比对，当所述检测到的起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点的瓦斯浓度符合爆破要求，并且所述智能发爆器接收到来自所述传输中继器的数据信息时(所述智能发爆器接收到传输中继器的信息，即所述智能发爆器处于放炮警戒区域外)，所述智能发爆器中央处理单元自动生成起爆信号并通过起爆信号输出端输出给所述电子锁作为电子钥匙，所述电子锁解锁后，相关工作人员即可进行充电和/或放炮操作；当以上两个条件只满足其一或均不满足时，所述中央处理单元不生成起爆信号，无法打开所述电子锁，相关工作人员不能进行充电和/或放炮操作。

所述智能发爆器还可以包括智能发爆器报警模块，所述智能发爆器报警模块的信号输入端可以连接所述智能发爆器中央处理单元的报警信号输出端，用于当没有满足所述智能发爆器中央处理单元生成起爆信号的条件时进行报警，提醒相关工作人员注意，所述智能发爆器报警模块的信号输出端可以连接显示屏、扬声器或报警灯。

所述瓦斯监测仪可以包括用于分析处理来自所述燃气传感器的数据的监测仪中央处理单元、用于存储接收数据的监测仪存储模块和用于与所述智能发爆器通信的监测仪通讯模块，所述监测仪存储模块和监测仪通讯模块的输入/输出端可以分别与所述监测仪中央处理单元上与其对应的输出/输入端连接。所述瓦斯监测仪接收来自所述燃气传感器的检测数据信息，经过所述监测仪中央处理单元的处理后存 储在所述监测仪存储模块中，以备需要时调用，同时将处理好的数据信息通过所述监测仪通讯模块传递给所述智能发爆器，所述监测仪存储模块中也可以存储有相应起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点正常爆破时瓦斯浓度的极限数据。所述瓦斯监测仪还可以包括时钟模块和监测仪报警模块，所述时钟模块和监测仪报警模块的信号输入/输出端可以分别连接所述监测仪中央处理单元上与其对应的信号输出/输入端，所述时钟模块用于记录所述瓦斯监测仪接收到来自所述燃气传感器的数据信息的时间，所述监测仪报警模块用于当所述瓦斯监测仪接收到的瓦斯浓度经所述监测仪中央处理单元分析后不符合爆破要求时报警，所述监测仪报警模块的信号输出端可以连接显示屏、扬声器或报警灯，以便易于相关工作人员注意。

可以在所述智能发爆器中央处理单元和监测仪处理单元中设定相应的程序，以使所述智能发爆器和瓦斯监测仪之间进行通信时具有校验、应答、容错和重传等机制，确保数据传输的准确。

所述传输中继器可以设有与所述智能发爆器通信的传输中继器通讯模块，以便向所述智能发爆器发射确认数据信息。

为了使所述瓦斯监测仪和监测员在爆破时也能处于爆破的安全区域内，提高爆破的整体安全性，所述瓦斯监测仪与所述传输中继器之间也可以采用无线传输技术通信连接，将所述瓦斯监测仪处于所述传输中继器的数据信号的覆盖区域内也作为所述智能发爆器中央处理单元生成起爆信号的必要条件之一。

所述智能发爆器的数量可以为一个或若干个，所述瓦斯监测仪的 数量也可以为一个或若干个，所述智能发爆器与瓦斯监测仪之间可以采用一对一或一对多的设置方式，采用若干个所述智能发爆器和若干个所述瓦斯监测仪的组合使用，可以实现同时对多个爆破地点的放炮控制，当对多个爆破地点同时进行放炮控制时，要求所述传输中继器的设置地点必须同时满足处于多个爆破地点的安全区域内的条件。

通过本实用新型可以保证相关工作人员只有严格按照放炮的规章制度进行操作，并且起爆地点、瓦斯可能聚集的区域等各监测地点的瓦斯浓度参数符合放炮要求时，智能发爆器才允许放炮员完成最后的充电和/或放炮操作，有效地消除了安全隐患，避免了事故的发生，确保了放炮过程的安全；同时采用无线传输技术也确保了数据传输的准确性和实时性。

Claims (10)

1.一种瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于包括智能发爆器、瓦斯监测仪和传输中继器，所述智能发爆器与所述瓦斯监测仪和传输中继器之间分别采用无线传输技术通信连接。

2.如权利要求1所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于其还包括燃气传感器，所述燃气传感器设置在各监测地点，与所述瓦斯监测仪之间采用有线或无线的传输技术通信连接。

3.如权利要求2所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述燃气传感器的数量为一个或若干个。

4.如权利要求3所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述智能发爆器包括用于分析处理接收的数据的智能发爆器中央处理单元、用于存储正常放炮时瓦斯浓度极限值的智能发爆器存储模块和用于与所述瓦斯监测仪和传输中继器通信的智能发爆器通讯模块，所述智能发爆器存储模块和智能发爆器通讯模块的输入/输出端分别与所述智能发爆器中央处理单元上与其对应的输出/输入端连接。

5.如权利要求4所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述智能发爆器设有电子锁，所述电子锁为电子钥匙式电子锁，所述电子锁的电子钥匙输入端连接所述智能发爆器中央处理单元的起爆信号输出端。

6.如权利要求5所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述智能发爆器还包括智能发爆器报警模块，所述智能发爆器报警模块的报警信号输入端连接所述智能发爆器中央处理单元的报警信号输出端。

7.如权利要求6所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述瓦斯监测仪包括用于分析处理来自所述燃气传感器的数据的监测仪中央处理单元、用于存储接收数据的监测仪存储模块和用于与所述智能发爆器通信的监测仪通讯模块，所述监测仪存储模块和监测仪通讯模块的输入/输出端分别与所述监测仪中央处理单元上与其对应的输出/输入端连接。

8.如权利要求7所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述传输中继器设有与所述智能发爆器通信的传输中继器通讯模块。

9.如权利要求8所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述瓦斯监测仪与所述传输中继器之间采用无线传输技术通信连接。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的瓦斯超限放炮控制系统，其特征在于所述智能发爆器的数量为一个或若干个，所述瓦斯监测仪的数量为一个或若干个，所述智能发爆器与瓦斯监测仪之间采用一对一或一对多的设置方式。 

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