RU32196U1 - Wireless underground alarm device and methane volume fraction control in the atmosphere of mine workings - Google Patents
Wireless underground alarm device and methane volume fraction control in the atmosphere of mine workings Download PDFInfo
- Publication number
- RU32196U1 RU32196U1 RU2003113667/20U RU2003113667U RU32196U1 RU 32196 U1 RU32196 U1 RU 32196U1 RU 2003113667/20 U RU2003113667/20 U RU 2003113667/20U RU 2003113667 U RU2003113667 U RU 2003113667U RU 32196 U1 RU32196 U1 RU 32196U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- mine
- atmosphere
- workings
- volume fraction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Description
Устройство беспроводной подземной аварийной сигнализации и контроля объёмной доли метана в атмосфере горных выработок.A device for wireless underground alarm and monitoring the volume fraction of methane in the atmosphere of mine workings.
Данная заявка на полезную модель относится к горной кромышленности, а именно к системам подземной аварийной беспроводной сигнализации и контролю наличия метана в подземных выработках и предназначена для организации аварийного оповещения горнорабочих в подземных выработках и для индивидуального автоматического контроля объёмной доли ме1ана в атмосфере горных выработок и может быть использована в угольной, горнорудной и горнохимической промышленности с целью расширения функциональных возможностей устройства.This application for a utility model relates to the mining industry, namely, underground wireless alarm systems and monitoring the presence of methane in underground workings and is intended to organize emergency alerts for miners in underground workings and for individual automatic control of the volume fraction of methane in the atmosphere of mine workings and may be used in coal, mining and chemical industries in order to expand the functionality of the device.
Известно устройство беспроводной аварий ио-гехнологической сигнализации и связи ( RU а. с. 2131515, С1 G Е21 С 24), содержащее установленный на дневной поверхности земли передающий комплект, состоящий из последовательно соединенных опорного генератора, делителя частоты, усилителя мощности и систем антенн с заземлителями. а также пульта управления, выход которого подключён к второму вход делителя частоты, другой выход пульта управления подключён ко второму 5ходу усилителя мощности и, расположенный в подземных выработках носимый приёмный комплект, содержащий антенну, подключенную к вхол избирательного усилителя, выход которого соединён с входами двух, параллельно включенных смесителей частоты. При этом второй вход первого смеси геля соединён с выходом гетеродина непосредственно, а второй вход смесителя частоты соединён с этим же гетеродином через фазовращатель. Выходы обоих смесителей через фильтрьЕ нижних частот каждый и далее через пороговые элементы подключены к двум входам фазового детектора, выход которого подаётся на вход дешифратора команд. Выход дещифратора команд подключеи к преобразователю речи и далее через низкочастотный усилитель к громкоговориюдю.A device is known for wireless accidents of io-geotechnological signaling and communication (RU a.s. 2131515, C1 G E21 C 24), comprising a transmitting set installed on the day surface of the earth, consisting of a reference oscillator, a frequency divider, a power amplifier, and antenna systems connected in series grounding conductors. as well as a control panel, the output of which is connected to the second input of the frequency divider, another output of the control panel is connected to the second 5th input of the power amplifier and, located in the underground workings, a wearable receiving set containing an antenna connected to the input of the selective amplifier, the output of which is connected to the inputs of two, parallel connected frequency mixers. In this case, the second input of the first gel mixture is directly connected to the local oscillator output, and the second input of the frequency mixer is connected to the same local oscillator through a phase shifter. The outputs of both mixers through a low-pass filter each and then through threshold elements are connected to two inputs of a phase detector, the output of which is fed to the input of the command decoder. The output of the command decoder is connected to the speech converter and then through the low-frequency amplifier to the speaker.
Однако решение вопроса индивидуального аварийнсно оповещения в подземных выработках угольных щахт без контроля наличия Mciana в атмосфере горных выработок не снимает вопроса безопасности ведения абот в угольной отрасли.However, the solution of the issue of individual emergency alerts in underground mines of coal mines without monitoring the presence of Mciana in the atmosphere of the mine workings does not remove the issue of the safety of working in the coal industry.
20031136672003113667
Иршин Ими n.i ... . Irshin Imi n.i ....
1|1 |
2 О 032 O 03
1 3 б 1 3 b
МПК Е21 С 35/24IPC E21 C 35/24
18). , содержащий датчик метана, подключённый к блоку сигнализации метана, выход которого подключён к измерителю концентрации метана, запитанные от общего с приёмным устройством источника питания, но через свой стабилизатор напряжения.18). containing a methane sensor connected to a methane alarm unit, the output of which is connected to a methane concentration meter, powered from a power source common with the receiving device, but through its voltage regulator.
Однако рещение вопроса сигнализации взрывоопасных концентраций метана без сигнализации общей аварийной ситуации в шахте не решает вопроса повышения безопасности ведения работ в подземных выработках опасных по газу и (или) пыли.However, resolving the issue of signaling explosive concentrations of methane without signaling a general emergency in the mine does not solve the problem of improving the safety of work in underground workings hazardous for gas and (or) dust.
Целью данной заявки на полезную модель является повышение безопасности ведения работ в подземных выработках опасных по газу и (или) пыли, позволяющей решать кроме вопроса индивидуального аварийного оповещения и вызова на связь и вопрос контроля наличия метана в атмосфере горных выработок в угольной отрасли, тем самым рещается вопрос расширения функциональных возможностей устройства.The purpose of this application for a utility model is to increase the safety of work in underground workings of gas and (or) dust hazardous, which allows to solve, in addition to the issue of individual emergency warning and communication calls, the issue of monitoring the presence of methane in the atmosphere of mine workings in the coal industry, thereby the issue of expanding the functionality of the device.
Техническим результатом совмещения двух функций, а именно аварийного оповещения и сигнализации наличия метана является повышения безопасности ведения подземных работ без применения дополнительных носимых приборов шахтёра.The technical result of combining two functions, namely, warning and signaling the presence of methane, is to increase the safety of underground work without the use of additional wearable devices of the miner.
Указанная цель достигается тем, что устройство подземной аварийной беспроводной сигнализации, содержащее установленный на дневной поверхности шахты передающий комплект, состоящий из последовательно соединённых опорного генератора, делителя частоты, усилителя мощности и систем антенн с заземлителями, и пульта управления режимами работы, соединённого с выходом опорного генератора через формирователь кодовой последовательности, выходы пульта управления подключены ко вторым входам делителя частоты и усилителя мощности и, расположенный в подземных выработках, приёмный комплект, каждый содержащий антенну, подключенную к входу избирательного усилителя, выход которого соединён с входами двух параллельно включенных смесителей частоты, при этом второй вход первого смесителя соединён с выходом гетеродина непосредственно, а второй вход второго смесителя частоты соединён с гетеродином через фазовращатель, выходы каждого смесителя через фильтры нижних частот каждый и далее через пороговые элементы подключены к двум входам фазового детектора, выход которого подаётся на вход дешифратораThis goal is achieved by the fact that the underground wireless alarm device containing a transmitting kit installed on the day surface of the mine, consisting of a reference oscillator, a frequency divider, a power amplifier and antenna systems with earthing switches connected in series, and an operating mode control panel connected to the reference generator output through the shaper of the code sequence, the outputs of the control panel are connected to the second inputs of the frequency divider and power amplifier and, located in underground workings, a receiving set, each containing an antenna connected to the input of a selective amplifier, the output of which is connected to the inputs of two parallel-connected frequency mixers, while the second input of the first mixer is directly connected to the output of the local oscillator, and the second input of the second frequency mixer is connected to the local oscillator through a phase shifter, the outputs of each mixer through low-pass filters each and then through threshold elements are connected to two inputs of a phase detector, the output of which is fed to the input decoder od
команд, выход дешифратора команд подключён к преобразователю речи и далее через низкочастотный усилитель к громкоговорителю и дополнено переносным шахтным сигнализатором метана, содержашим датчик метана, подключённый к блоку сигнализации метана, выход которого подключён к измерителю концентрации метана, запитанные от обшего с приёмным устройством источника питания (на чертеже не показан), но через свой стабилизатор напряжения.commands, the output of the command decoder is connected to the speech converter and then through the low-frequency amplifier to the loudspeaker and supplemented with a portable mine methane detector, containing a methane sensor connected to a methane signaling unit, the output of which is connected to a methane concentration meter, powered from the power supply receiver ( not shown), but through its voltage regulator.
При поиске по патентной и научно-технической литературе не обнаружено технических решений сходных с признаками, отличаюш;ими заявляемое техническое решение от прототипа. Следовательно, заявляемое техническое решение обладает существенными отличиями.When searching in patent and scientific and technical literature, no technical solutions were found that were similar to the features, distinguished by them, the claimed technical solution from the prototype. Therefore, the claimed technical solution has significant differences.
На чертеже представлена функциональная схема устройства.The drawing shows a functional diagram of the device.
Устройство беспроводной подземной аварийной сигнализации и контроля наличия метана содержит передаюш;ий комплект (наземная часть) и приёмные комплекты аварийного оповешения совмещённые с переносными шахтными сигнализаторами метана, размещённые в индивидуальных шахтёрских светильниках (подземная часть).The wireless underground alarm and methane monitoring device contains a transmitting kit (ground-based part) and emergency alert receiving kits combined with portable mine methane signaling devices located in individual mining lamps (underground part).
Передающий комплект состоит из последовательно соединённых опорного генератора 1, делителя с переменным коэффициентом деления 2, усилителя мощности 3, антенны 4 и заземлителей 5, а также пульта управления 6,первый выход которого соединён с делителем частоты 2, а второй с усилителем мощности 3. При этом выход опорного генератора 1 соединён с входом пульта управления через формирователь кодовой последовательности (процессор) 7. Причём третий выход пульта управления 6 подсоединён ко второму входу формирователя 7.The transmission set consists of a series-connected reference generator 1, a divider with a variable division coefficient 2, a power amplifier 3, an antenna 4 and ground electrodes 5, as well as a control panel 6, the first output of which is connected to a frequency divider 2, and the second to a power amplifier 3. When this output of the reference generator 1 is connected to the input of the control panel through the shaper code sequence (processor) 7. Moreover, the third output of the control panel 6 is connected to the second input of the shaper 7.
Приёмные комплекты (на чертеже показан один комплект) содержат (каждый) антенну 8, подключенную к входу избирательного усилителя 9, к выходу которого подключены первые входы параллельно соединённых между собой смесителей частоты 10, 11. Вторые входы смесителей 10. 11 соединены с гетеродином 12, причём один вход соединён непосредственно. а другой через фазовращатель 13. При этом выходы смесителей 10, 11 через фильтры нижних частот 14, 15 и далее последовательно через пороговые элементы 16, 17 подключены к двум входам фазового детектора 18. Выход фазового детектора подключен к входу дешифратора команд 19, выход которого, в свою очередь, через преобразователь речи 20, затем через низкочастотный усилитель 21 кThe receiving sets (one set is shown in the drawing) contain (each) an antenna 8 connected to the input of the selective amplifier 9, to the output of which the first inputs of the frequency mixers 10, 11 are connected in parallel, the second inputs of the mixers 10. 11 are connected to the local oscillator 12, moreover, one input is connected directly. and the other through the phase shifter 13. At the same time, the outputs of the mixers 10, 11 through the low-pass filters 14, 15 and then sequentially through the threshold elements 16, 17 are connected to two inputs of the phase detector 18. The output of the phase detector is connected to the input of the command decoder 19, the output of which, in turn, through the speech converter 20, then through the low-frequency amplifier 21 to
громкоговорителю 22. Приёмные комплекты (каждый) дополнены схемой переносного шахтного сигнализатора метана содержащей датчик метана 23 и подключённый к его выходу блок сигнализации 24 с измерителем концентрации метана 25 , питаемые через стабилизатор напряжения 26 от общего со схемой приёмного устройства источника питания (на чертеже не показан).loudspeaker 22. Receiving sets (each) are supplemented by a scheme of a portable mine methane signaling device containing a methane sensor 23 and an alarm unit 24 connected to its output with a methane concentration meter 25, fed through a voltage regulator 26 from the power supply common with the receiving device circuit (not shown in the drawing )
Основной принцип работы устройства беспроводной под емной аварийной сигнализации и контроля наличия метана в подземных выработках заключается в том, что на передающей стороне исходная информация аварийно-вызывного характера кодируется в соответствующей бинарной последовательности двоичной кодовой комбинации, которой затем модулируется несущая частота сигнала излучаемого передатчиком с дневной поверхности земли в щахту посредством заземлённых антенн.The basic principle of the operation of a wireless lifting alarm system and monitoring the presence of methane in underground workings is that on the transmitting side the initial information of an emergency-calling nature is encoded in the corresponding binary sequence of a binary code combination, which then modulates the carrier frequency of the signal emitted by the transmitter from the day surface earth to the shield through grounded antennas.
В шахте сигнал, принятый приёмным устройством демодулируется, обрабатывается дешифратором, где из него выделяется необходимая кодовая последовательность для включения аварийно-вызывной сигнализации.In the mine, the signal received by the receiving device is demodulated, processed by the decoder, where the necessary code sequence is allocated from it to enable the alarm-ringing alarm.
Сигнализатор наличия метана работает следующим образс мThe methane presence detector operates as follows.
При наличии метана на термокаталитическом датчике метана сигнал поступает на блок сигнализации, где он обрабатывается и включает сигнализацию, одновременно этот сигнал включает измеритель концентрации метана, показывающий концентрацию метана в шахтной атмосфере. Надёжность и точность работы схемы сигнализации метана обеспечивается схемой стабилизатора напряжения питания.In the presence of methane on the thermocatalytic methane sensor, the signal enters the alarm unit, where it is processed and turns on the alarm, at the same time this signal includes a methane concentration meter that shows the concentration of methane in the mine atmosphere. Reliability and accuracy of the methane signaling circuit is ensured by the voltage regulator circuit.
Рассмотрим более подробно работу предполагаемого устройства. При нажатии соответствующих кнопок на панели пульта управления 6 (клавиатура пульта 6 на чертеже не показана) отображающих любой конкретный код, формирователь 7 формирует кодовую последовательность из сигнала, поступающего с генератора 1. По окончании набора сигнал с формирователя 7 поступает на вход пульта управления 6 и далее на управляющий вход делителя 2, одновременно на другой его вход поступает сигнал с опорного генератора 1. В делителе 2, в зависимости от уровня кодовой последовательности, поступающей с процессора-формирователя 7 через пульт управления 6 формируется частотноманипулированный сигнал, при этом уровню О соответствует частота F1,Consider in more detail the operation of the proposed device. When you press the appropriate buttons on the panel of the control panel 6 (the keyboard of the console 6 is not shown in the drawing) that displays any specific code, the driver 7 generates a code sequence from the signal from the generator 1. At the end of the set, the signal from the driver 7 is fed to the input of the control panel 6 and then to the control input of the divider 2, at the same time, a signal from the reference generator 1 arrives at its other input. In the divider 2, depending on the level of the code sequence coming from the processor-former 7 through control unit 6 is formed chastotnomanipulirovanny signal, wherein the frequency level corresponds O F1,
уровню 1 соответствует частота F2. Далее сигнал усиливается усилителем мощности 3 и антеннами 4 через заземлители 5 излучается в горный массив.Level 1 corresponds to frequency F2. Next, the signal is amplified by a power amplifier 3 and antennas 4 through the grounding 5 is radiated into the mountain range.
Электромагнитные сигналы, распространяющиеся в горном массиве принимаются каждым приёмным устройством, в частности его антенной 8, преобразуются в электрические, усиливаются широкополосным избирательным усилителем 9 и далее подаются на первые входы смесителей частоты 10, 11, на вторые входы которых подаются сигналы с гетеродина 12 непосредственно на смеситель 10 и, через цифровой фазовращатель 13 на смеситель 11. На выходах смесителей 10, 11 появляются гармонические колебания разностной частоты, причём эти сигналы сдвинуты друг относительно друга на 90Electromagnetic signals propagating in the massif are received by each receiving device, in particular, its antenna 8, are converted into electrical signals, amplified by a broadband selective amplifier 9, and then fed to the first inputs of frequency mixers 10, 11, to the second inputs of which signals are sent from the local oscillator 12 directly to the mixer 10 and, through the digital phase shifter 13 to the mixer 11. At the outputs of the mixers 10, 11 appear harmonic oscillations of the difference frequency, and these signals are shifted relative to each other 90 yards
Оба полученных сигнала проходят через фильтры нижних частот 14, 15 и подаются на пороговые элементы 16,17. Далее, через фазовьп детектор 18, где формируется цифровой сигнал соответствующий передаваемой информации, сигнал подаётся на дешифратор 19, где и формируются соответствз ощие сигналы аварии или вызова, которые затем поступают на преооразователь речи 20, с него на усилитель 21 и далее воспроизводятся громкоговорителем 22.Both received signals pass through low-pass filters 14, 15 and are supplied to threshold elements 16.17. Further, through the phase detector 18, where a digital signal is generated corresponding to the transmitted information, the signal is supplied to the decoder 19, where the corresponding alarm or call signals are generated, which are then sent to the speech pre-converter 20, from it to the amplifier 21 and then are reproduced by the loudspeaker 22.
Схема сигнализатора метана работает следующим )ак1м. При наличии метана в атмосфере горных выработок, на датчике метана 23 появляется сигнал, который затем поступает на вход блока сигнализации 24. где после соответствующей обработки включает светодиод, сигнализирующий о взрывоопасной ситуации. Кроме того, на выходе блока сигнализации предусмотрен измеритель концентрации метана 25, отображающий конкретное значение концентрации метана в атмосфере горных выработок Для обеспечения точности показаний схема блока сигнализации запитана от своего стабилизатора напряжения 26, который, в свою очередь, запитан от общего с приёмным устройством источника питания.The methane detector circuit works as follows) ak1m. In the presence of methane in the atmosphere of the mine workings, a signal appears on the methane sensor 23, which then goes to the input of the alarm unit 24. where, after appropriate processing, it turns on an LED signaling an explosive situation. In addition, a methane concentration meter 25 is provided at the output of the alarm unit, which displays a specific value of methane concentration in the atmosphere of the mine workings. To ensure accuracy of the readings, the circuit of the alarm unit is powered from its voltage stabilizer 26, which, in turn, is powered from a power source common to the receiving device .
Таким образом, совмещение в одном устройстве функции аварийного оповещения и контроля объёмной доли метана в атмосфере горных выработок, позволяет расширить функциональные возможности аварийнее технологической сигнализации.Thus, combining in one device the functions of emergency warning and control of the volume fraction of methane in the atmosphere of mine workings, allows you to expand the functionality of emergency technological signaling.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003113667/20U RU32196U1 (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Wireless underground alarm device and methane volume fraction control in the atmosphere of mine workings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003113667/20U RU32196U1 (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Wireless underground alarm device and methane volume fraction control in the atmosphere of mine workings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU32196U1 true RU32196U1 (en) | 2003-09-10 |
Family
ID=35561097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003113667/20U RU32196U1 (en) | 2003-05-12 | 2003-05-12 | Wireless underground alarm device and methane volume fraction control in the atmosphere of mine workings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU32196U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206704U1 (en) * | 2021-06-07 | 2021-09-23 | Акционерное Общество Научно-Внедренческий Инженерный Центр "Радиус" | SUBSCRIBER RECEIVER-TRANSMISSION DEVICE OF WIRELESS EMERGENCY COMMUNICATION |
RU2776511C1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-07-21 | Акционерное Общество Научно-Внедренческий Инженерный Центр "Радиус" | Apparatus for underground wireless emergency engineering communication |
-
2003
- 2003-05-12 RU RU2003113667/20U patent/RU32196U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206704U1 (en) * | 2021-06-07 | 2021-09-23 | Акционерное Общество Научно-Внедренческий Инженерный Центр "Радиус" | SUBSCRIBER RECEIVER-TRANSMISSION DEVICE OF WIRELESS EMERGENCY COMMUNICATION |
RU2776511C1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-07-21 | Акционерное Общество Научно-Внедренческий Инженерный Центр "Радиус" | Apparatus for underground wireless emergency engineering communication |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3668526A (en) | Communication system having means for causing a distress signal | |
ES8800457A1 (en) | Remote low battery voltage indicating method and apparatus. | |
Yenchek et al. | NIOSH-sponsored research in through-the-earth communications for mines: a status report | |
RU32196U1 (en) | Wireless underground alarm device and methane volume fraction control in the atmosphere of mine workings | |
Barkand et al. | Through-the-earth, two-way, mine emergency, voice communication systems | |
CN103281467A (en) | Mine intrinsic safety type mobile phone communication system | |
RU2112146C1 (en) | Device of wireless emergency call and technological information mine signalling and communication system | |
RU2131515C1 (en) | Device for wireless emergency and production process signalling and communication | |
RU206704U1 (en) | SUBSCRIBER RECEIVER-TRANSMISSION DEVICE OF WIRELESS EMERGENCY COMMUNICATION | |
RU93033273A (en) | DEVICE WIRELESS EMERGENCY-EXPLOSIVE AND INFORMATION AND TECHNOLOGICAL MINE ALARM AND COMMUNICATION | |
CA1311527C (en) | Electromagnetic fire warning system for underground mines | |
RU99825U1 (en) | ALARM SYSTEM | |
US4213199A (en) | Acoustic data link | |
RU57829U1 (en) | EMERGENCY MINE ALERT SYSTEM | |
CN102386940B (en) | D-wave communication rescue system for mine disasters | |
WO2009120105A1 (en) | Device for wireless emergency and production signalling and communication | |
KR20030062030A (en) | Power line detector | |
CN110726111A (en) | Warning lamp | |
RU2282870C1 (en) | Emergency radio buoy | |
CN204436473U (en) | A kind of coal mine down-hole personnel positioning equipment | |
JP2001034874A (en) | Disaster detection sensor transmission device | |
TW200519784A (en) | Monitoring device of controlling system for reaction equipment and computer | |
CN202991140U (en) | Gas monitoring system | |
US6215410B1 (en) | Rescue guilding system | |
LV15698A (en) | Wireless emergency communication subscriber transceiver |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20040513 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20060513 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20080320 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110513 |