一种井下气体通风检测实时报警装置

本技术涉及气体监测，具体涉及一种井下气体通风检测实时报警装置。

背景技术：

1、井下气体浓度变化会对人体的呼吸、循环、神经等多个系统造成不同程度的危害，可能导致轻微的头晕、恶心等症状，也可能导致严重的昏迷、死亡等后果。这种装置可以实时检测井下的气体浓度，及时发现有害气体的超标情况，保障工作人员的安全。其次，这种装置可以自动计算井下需要的通风量，我们就可以根据实际情况调整通风设备和通风方式，确保通风效果最佳。采用这种装置可以大大提高井下工作的安全性和效率，还可以帮助管理人员对井下的通风情况进行监控和管理，及时发现和处理通风设备故障或异常情况，确保井下通风系统的正常运转。这种装置还可以通过记录和分析井下有害气体的浓度历史数据，为管理人员提供决策支持和参考。减少人工干预和误差，提高通风效果和能耗利用率。目前还没有一种装置可以同时检测井下气体浓度变化并计算通风量的装置。

2、因此需要设计一种气体通风监测实时报警装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是填补现有技术中没有对井下气体通风监测实时报警装置的空白，能够在检测到气体发生变化时快速探测计算通风量，根据实际情况调整通风设备和通风方式，确保通风效果最佳，并在监测到有害气体浓度超标时发出报警信号，合理安排人员撤离和救援。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案。

3、一种井下气体通风检测实时报警装置，包括装置外壳，所述装置外壳通过u型螺栓与钢管夹一端连接，所述钢管夹另一端安装在井下生产区域中的管道上，所述装置外壳侧面布置有键盘、显示屏、中心处理器和计时模块，所述装置外壳顶部安装有三级声光报警器，所述装置外壳前端装配有检测腔，所述检测腔一端与装置外壳前端连接，另一端依次通过导流罩和扩散膜与泵吸口连接；所述中心处理器内部固定安装有电路板和电源，所述电路板上表面通过镀锡焊接有运算器、复位开关、无线芯片、ad/da芯片、键盘编码器、控制芯片和存储器，所述电路板分别与键盘、显示屏和计时模块电连接，所述三级声光报警器分别与电源和中心处理器电连接。

4、所述检测腔内部设有氧气传感器、可燃气体传感器、一氧化碳传感器和硫化氢传感器，所述检测腔外部连接有滤层，所述滤层由两组过滤层体结构组成，分别为活性炭过滤层和纤维净化层。

5、所述键盘通过排线与中心处理器内的键盘接口电路电连接，所述键盘编码器接收键盘的电信号并对其进行解码。

6、所述电源包括外接电源和内置电池，使用外接电源进行供电时，对内置电池进行涓流供电，在外接电源不可用时，使用内置电池对装置供电。

7、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

8、1.本实用新型提供一种气体通风监测实时报警装置可以用于监测井下空间中的对人危害的气体和需要通风量，通过设置的无线芯片及其相匹配的辅助结构，能够在进行使用时，提供更好的控制方式，可以通过无线连接的方式进行信息的监测，能够及时发现报警信息，属于通过设置的控制芯片及计时模块能够根据有害气体浓度判定是否属于井下巷道的正常情况，根据实际情况调整通风设备和通风方式，确保通风效果最佳，以便合理安排人员的逃生，提高了工作场所人员的安全系数，减小职业病的发生以及产生经济损失；

9、2.本实用新型提供了一种气体通风监测实时报警装置通过键盘输入巷道标准风阻值r1、掘进海拔高度z、巷道断面周长c、巷道截面积s、巷道长度l、空气密度ρ空、人数m、井下每种设备的额定功率的数值pi，在显示屏上显示，并通过在中心处理器中储存好的算法进行快速计算，提高了计算的可靠性和精度，从而更好地保障煤矿的安全生产；

10、3.本实用新型提供一种气体通风监测实时报警装置的电源还内置有定时自动断电电路，在长时间不使用时自动切断供电，提高了本装置的待机时间。

技术特征：

1.一种井下气体通风检测实时报警装置，其特征在于，包括装置外壳（15），所述装置外壳（15）通过u型螺栓（10）与钢管夹（11）一端连接，所述钢管夹（11）另一端安装在井下生产区域中的管道上，所述装置外壳（15）侧面布置有键盘（6）、显示屏（7）、中心处理器（9）和计时模块（12），所述装置外壳（15）顶部安装有三级声光报警器（8），所述装置外壳（15）前端装配有检测腔（4），所述检测腔（4）一端与装置外壳（15）前端连接，另一端依次通过导流罩（3）和扩散膜（2）与泵吸口（1）连接；所述中心处理器（9）内部固定安装有电路板（17）和电源（18），所述电路板（17）上表面通过镀锡焊接有运算器（21）、复位开关（13）、无线芯片（14）、ad/da芯片（22）、键盘编码器（16）、控制芯片（19）和存储器（20），所述电路板（17）分别与键盘（6）、显示屏（7）和计时模块（12）电连接，所述三级声光报警器（8）分别与电源（18）和中心处理器（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种井下气体通风检测实时报警装置，其特征在于，所述检测腔（4）内部设有氧气传感器（23）、可燃气体传感器（24）、一氧化碳传感器（25）和硫化氢传感器（26），所述检测腔（4）外部连接有滤层（5），所述滤层（5）由两组过滤层体结构组成，分别为活性炭过滤层和纤维净化层。

3.根据权利要求1所述的一种井下气体通风检测实时报警装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种井下气体通风检测实时报警装置，其特征在于，所述电源（18）包括外接电源和内置电池，使用外接电源进行供电时，对内置电池进行涓流供电，在外接电源不可用时，使用内置电池对装置供电。

技术总结
本技术公开了一种井下气体通风检测实时报警装置，包括装置外壳，所述装置外壳通过U型螺栓与钢管夹一端连接，所述钢管夹另一端安装在井下生产区域中的管道上，所述装置外壳侧面布置有键盘、显示屏、中心处理器和计时模块，所述装置外壳顶部安装有三级声光报警器，所述装置外壳前端装配有检测腔，所述检测腔一端与装置外壳前端连接，另一端依次通过导流罩和扩散膜与泵吸口连接；所述中心处理器内部固定安装有电路板和电源。本技术能够在检测到气体发生变化时快速探测计算通风量，方便监测人员根据实际情况调整通风设备和通风方式，确保通风效果最佳，并在监测到有害气体浓度超标时发出报警信号，合理安排人员撤离和救援。

技术研发人员：程磊,张俊展,景国勋,王蒙,雒毅婷,程爰萁
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：20231227
技术公布日：2024/9/23