一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于井下安全預(yù)警領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]2015年將是煤炭企業(yè)內(nèi)外部形勢(shì)更加復(fù)雜，挑戰(zhàn)和困難更加艱巨的一年。由于我國煤炭和電力資源存在著密切的轉(zhuǎn)化關(guān)系，預(yù)計(jì)到2050年，我國一次能源消費(fèi)中煤炭的比重仍然在50%左右，煤炭的需求空間依然較大。安全、穩(wěn)定地提供國家建設(shè)和發(fā)展需要的煤炭，保持企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，這是一條以煤炭為基礎(chǔ)能源的多元化、可持續(xù)的中國能源發(fā)展之路，是適合我國國情的能源發(fā)展之路。
[0003]與發(fā)達(dá)國家相比，我國煤礦安全事故發(fā)生率相對(duì)較高，據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)數(shù)字，2009年，發(fā)生各類煤礦事故1616起，死亡2631人。其中，煤礦透水和瓦斯爆炸往往造成較大事故甚至重特大事故。2015年，華晉焦煤有限責(zé)任公司王家?guī)X煤礦發(fā)生透水事故，當(dāng)班下井261人，升井108人，有153人被困井下；姜家灣煤礦綜采一隊(duì)8446工作面發(fā)生透水，其中3人獲救，21人遇難；大同煤礦透水事故被困的24名礦工，3名獲救，19名遇難，還有兩名下落不明。煤礦透水事故的發(fā)生既與我國煤礦復(fù)雜的開采條件有關(guān)，也與煤礦生產(chǎn)過程中對(duì)致災(zāi)因素的分析、預(yù)測預(yù)警及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理水平有關(guān)。因此，設(shè)計(jì)一種防透水安全預(yù)警裝置迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，用于檢測井下地面與墻面的濕度、壓力和硬度，實(shí)現(xiàn)防透水安全預(yù)警的目的。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，包括STM32主控制器，所述STM32主控制器上連接能源供給模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、鍵位控制模塊和安全警示模塊；所述能源供給模塊包括AC/DC電源變換器，所述AC/DC電源變換器上連接過熱保護(hù)電路、電磁干擾濾波器和光耦反饋電路；所述信息轉(zhuǎn)換模塊包括濕度傳感器、壓力傳感器、測壓裝置和硬度檢測儀，所述壓力傳感器初始端連接測壓裝置，用于測量井下地面抗壓力；所述鍵位控制模塊包括大屏點(diǎn)陣液晶、壓力鍵、濕度鍵、硬度鍵和復(fù)位鍵；所述安全警示模塊包括備用照明燈、井下聲光警示、無線通信設(shè)備、短信接收和監(jiān)控預(yù)警。
[0007]所述過熱保護(hù)電路包含NPN型晶體管，用于超溫截?cái)?，防止燒壞芯片，所述電磁干擾濾波器包括共模扼流圈和旁路電容器，用于抑制線、線之間和線、地之間的噪音干擾，保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定，所述光耦反饋電路采用PC817光耦合器，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)反饋，調(diào)節(jié)輸出電壓；所述濕度傳感器采用WLHT2S型濕度傳感器，用于檢測井下地面和墻面周圍濕度，所述硬度檢測儀用于檢測井下地面和墻面的硬度，防止透水事故發(fā)生；所述大屏點(diǎn)陣液晶采用12864液晶顯示器，當(dāng)壓力鍵按下時(shí)，顯示壓力值，當(dāng)濕度鍵按下時(shí)，顯示濕度值，當(dāng)硬度鍵按下時(shí)，顯示地面與墻面的硬度值，當(dāng)復(fù)位鍵按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)清零操作；所述井下聲光警示包括語音報(bào)警和光報(bào)警，用于提醒井下工作人員安全撤離，所述無線通信設(shè)備采用無線通信技術(shù)，當(dāng)檢測值超出設(shè)定值時(shí)，無線通信設(shè)備迅速發(fā)出事故報(bào)警信息，管理人員可及時(shí)掌握井下透水狀態(tài)。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果體現(xiàn)在:
[0009]本實(shí)用新型采用STM32芯片作為主控制器，內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換器，可縮減系統(tǒng)復(fù)雜程度，減少投資成本，同時(shí)STM32芯片功耗低、壽命長，節(jié)能環(huán)保；采用基于過熱保護(hù)電路、電磁干擾濾波器和光耦反饋電路的AC/DC電源變換器，不僅可以減少紋波電壓，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出，而且還可以保護(hù)主控制器免遭高溫?zé)龎?；采用硬度檢測儀可實(shí)時(shí)監(jiān)控地面與墻面硬度，有效防止透水事故；采用12864大屏點(diǎn)陣液晶顯示器可以實(shí)現(xiàn)三排顯示，可同時(shí)顯示檢測出的地面與前面濕度值、壓力值和硬度值；采用無線通信設(shè)備可以及時(shí)將井下透水信息發(fā)送至管理人員，縮短救援時(shí)間。在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中，本實(shí)用新型表現(xiàn)良好，系統(tǒng)控制精確，工作時(shí)檢測數(shù)據(jù)顯示準(zhǔn)確，適合在井下防透水安全預(yù)警中推廣運(yùn)用。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明:
[0012]如圖1所示，一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，包括STM32主控制器，所述STM32主控制器上連接能源供給模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、鍵位控制模塊和安全警示模塊；所述能源供給模塊包括AC/DC電源變換器，所述AC/DC電源變換器上連接過熱保護(hù)電路、電磁干擾濾波器和光耦反饋電路，所述過熱保護(hù)電路包含NPN型晶體管，用于超溫截?cái)?，防止燒壞芯片，所述電磁干擾濾波器包括共模扼流圈和旁路電容器，用于抑制線、線之間和線、地之間的噪音干擾，保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定，所述光耦反饋電路采用PC817光耦合器，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)反饋，調(diào)節(jié)輸出電壓；所述信息轉(zhuǎn)換模塊包括濕度傳感器、壓力傳感器、測壓裝置和硬度檢測儀，所述壓力傳感器初始端連接測壓裝置，用于測量井下地面抗壓力，所述濕度傳感器采用WLHT2S型濕度傳感器，用于檢測井下地面和墻面周圍濕度，所述硬度檢測儀用于檢測井下地面和墻面的硬度，防止透水事故發(fā)生；所述鍵位控制模塊包括大屏點(diǎn)陣液晶、壓力鍵、濕度鍵、硬度鍵和復(fù)位鍵，所述大屏點(diǎn)陣液晶采用12864液晶顯示器，當(dāng)壓力鍵按下時(shí)，顯示壓力值，當(dāng)濕度鍵按下時(shí)，顯示濕度值，當(dāng)硬度鍵按下時(shí)，顯示地面與墻面的硬度值，當(dāng)復(fù)位鍵按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)清零操作；所述安全警示模塊包括備用照明燈、井下聲光警示、無線通信設(shè)備、短信接收和監(jiān)控預(yù)警，所述井下聲光警示包括語音報(bào)警和光報(bào)警，用于提醒井下工作人員安全撤離，所述無線通信設(shè)備采用無線通信技術(shù)，當(dāng)檢測值超出設(shè)定值時(shí)，無線通信設(shè)備迅速發(fā)出事故報(bào)警信息，管理人員可及時(shí)掌握井下透水狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，包括STM32主控制器，所述STM32主控制器上連接能源供給模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、鍵位控制模塊和安全警示模塊；所述能源供給模塊包括AC/DC電源變換器，所述AC/DC電源變換器上連接過熱保護(hù)電路、電磁干擾濾波器和光耦反饋電路；所述信息轉(zhuǎn)換模塊包括濕度傳感器、壓力傳感器、測壓裝置和硬度檢測儀，所述壓力傳感器初始端連接測壓裝置，用于測量井下地面抗壓力；所述鍵位控制模塊包括大屏點(diǎn)陣液晶、壓力鍵、濕度鍵、硬度鍵和復(fù)位鍵；所述安全警示模塊包括備用照明燈、井下聲光警示、無線通信設(shè)備、短信接收和監(jiān)控預(yù)警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述過熱保護(hù)電路包含NPN型晶體管，用于超溫截?cái)?，防止燒壞芯片；所述電磁干擾濾波器包括共模扼流圈和旁路電容器，用于抑制線、線之間和線、地之間的噪音干擾，保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定；所述光耦反饋電路采用PC817光耦合器，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)反饋，調(diào)節(jié)輸出電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述濕度傳感器采用WLHT2S型濕度傳感器，用于檢測井下地面和墻面周圍濕度；所述硬度檢測儀用于檢測井下地面和墻面的硬度，防止透水事故發(fā)生。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述大屏點(diǎn)陣液晶采用12864液晶顯示器，當(dāng)壓力鍵按下時(shí)，顯示壓力值，當(dāng)濕度鍵按下時(shí)，顯示濕度值，當(dāng)硬度鍵按下時(shí)，顯示地面與墻面的硬度值，當(dāng)復(fù)位鍵按下時(shí)，實(shí)現(xiàn)清零操作。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，其特征在于:所述井下聲光警示包括語音報(bào)警和光報(bào)警，用于提醒井下工作人員安全撤離；所述無線通信設(shè)備采用無線通信技術(shù)，當(dāng)檢測值超出設(shè)定值時(shí)，無線通信設(shè)備迅速發(fā)出事故報(bào)警信息，管理人員可及時(shí)掌握井下透水狀態(tài)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于檢測井下透水環(huán)境的信息安全預(yù)警裝置，包括STM32主控制器，所述STM32主控制器上連接能源供給模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、鍵位控制模塊和安全警示模塊；所述能源供給模塊包括AC/DC電源變換器、過熱保護(hù)電路、電磁干擾濾波器和光耦反饋電路；所述信息轉(zhuǎn)換模塊包括濕度傳感器、壓力傳感器、測壓裝置和硬度檢測儀，所述壓力傳感器始端連接測壓裝置；所述鍵位控制模塊包括大屏點(diǎn)陣液晶、壓力鍵、濕度鍵、硬度鍵和復(fù)位鍵；所述安全警示模塊包括備用照明燈、井下聲光警示、無線通信設(shè)備、短信接收和監(jiān)控預(yù)警。本實(shí)用新型可提高井下地面與墻面濕度、壓力和硬度的檢測力度，系統(tǒng)控制精確、穩(wěn)定，適合推廣。
【IPC分類】E21F17/18
【公開號(hào)】CN204827536
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520627545
【發(fā)明人】朱艷娜, 何剛, 張貴生, 朱俊培, 喬國通, 衡連偉
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日