具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，包括甲烷濃度檢測裝置和噴霧器，噴霧器通過水管以及設置在水管上的電磁閥和水泵與水源連接，水管上還設置有水壓表；甲烷濃度檢測裝置包括單片機、不間斷供電電源、數(shù)據(jù)存儲器和以太網通信模塊，單片機的輸入端接有按鍵操作電路模塊、甲烷氣體傳感器、溫濕度傳感器和O2氣體傳感器，單片機的輸出端接有液晶顯示屏；不間斷供電電源包括電流互感器、橋式整流電路、反向放電保護二極管D1、正向放電二極管D2、直流電壓轉換電路、雙向開關、超級電容、旁路開關、過壓保護采樣電路和充電電壓采樣電路。本實用新型使用操作便捷，工作穩(wěn)定性和可靠性高，提高了煤礦井下的安全性。
【專利說明】
具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于煤礦安全技術領域，具體涉及一種具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置。
【背景技術】
[0002]煤礦井下有些場所常出現(xiàn)瓦斯積聚而超限，尤其是高瓦斯礦的采煤工作面上隅角，由于風流拐角流動不暢以及風流拐彎時產生渦流現(xiàn)象對采空區(qū)瓦斯的吸引，此處極易發(fā)生瓦斯積聚超限，存在著極大的安全隱患，極易發(fā)生瓦斯爆炸。而目前市場上，現(xiàn)有的抑制爆炸裝置主要針對爆炸產生后的快速控制，但如何在瓦斯爆炸前就能抑制爆炸，國內外都未有較好的技術手段。
[0003]瓦斯爆炸必備的三項基本條件是:(I)瓦斯?jié)舛冗_到5%?16%之間；(2)要有明火，明火源的溫度650°C以上；(3)要有空氣中的氧氣，空氣處處都存在，這項條件可以不計。當滿足上述條件時，瓦斯才能爆炸。
[0004]然而如果只是瓦斯自己爆炸，其威力和殺傷力還不是很大，只有當瓦斯引燃煤塵一起爆炸才顯示其較大的殺傷力和破壞力。瓦斯猶如雷管，煤塵猶如炸藥，雷管沒有炸藥，爆炸威力有限。因為煤塵爆炸產生900 °C以上高溫，產生強大的沖擊波和大量的⑶氣體，而瓦斯爆炸產生CO2氣體。為此，不難看出高瓦斯煤礦工作面上隅角或其他瓦斯積聚場所抑制瓦斯爆炸固然很重要，但在抑制爆炸的同時，如果能抑制該場所煤塵濃度也很重要。
[0005]為了解決以上問題，有人研制了煤礦井下抑爆裝置，但是，要保證煤礦井下抑爆的持續(xù)有效性，在無人在地監(jiān)管的情況下，就要求煤礦井下抑爆裝置能夠持續(xù)可靠地監(jiān)測瓦斯?jié)舛?，而要想實現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊牟婚g斷持續(xù)可靠監(jiān)測，首先要保證監(jiān)測裝置的不間斷供電，不會因為突然斷電的事故影響其正常工作，現(xiàn)有技術還沒有很好地解決這些問題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其結構簡單，設計合理，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，功能完備，工作穩(wěn)定性和可靠性高，提高了煤礦井下的安全性，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:包括設置在采煤工作面的上隅角處且用于對采煤工作面的上隅角處的甲烷濃度進行實時檢測的甲烷濃度檢測裝置和用于噴灑水霧降低甲烷濃度并降塵阻燃的噴霧器，所述噴霧器通過水管以及設置在水管上的電磁閥和水栗與水源連接，所述水管上還設置有水壓表;所述甲烷濃度檢測裝置包括單片機和為甲烷濃度檢測裝置中各用電模塊供電的不間斷供電電源，以及與單片機相接的數(shù)據(jù)存儲器和用于通過以太網與地面監(jiān)控計算機連接并通信的以太網通信模塊，所述單片機的輸入端接有按鍵操作電路模塊、用于檢測采煤工作面的上隅角處的甲烷氣體濃度的甲烷氣體傳感器、用于檢測采煤工作面的上隅角處的溫濕度的溫濕度傳感器和用于檢測采煤工作面的上隅角處的O2氣體濃度進行實時檢測的O2氣體傳感器，所述單片機的輸出端接有液晶顯示屏，所述電磁閥和水栗均與單片機的輸出端連接;所述不間斷供電電源包括用于從煤礦井下供電線路上取電的電流互感器和與電流互感器的輸出端連接的橋式整流電路，以及反向放電保護二極管Dl、正向放電二極管D2、直流電壓轉換電路、雙向開關和超級電容;所述橋式整流電路的輸出端還接有旁路開關，所述反向放電保護二極管Dl的陽極與橋式整流電路的輸出端和旁路開關連接，所述正向放電二極管D2的陽極和雙向開關均與反向放電保護二極管Dl的陰極連接，所述超級電容與雙向開關連接;所述直流電壓轉換電路的輸入端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述正向放電二極管D2的陰極還接有過壓保護采樣電路和充電電壓采樣電路，所述直流電壓轉換電路的輸出端為不間斷供電電源的正極輸出端Vo+，所述超級電容的負極為不間斷供電電源的負極輸出端Vo-，所述過壓保護采樣電路的輸出端和充電電壓采樣電路的輸出端均與單片機的輸入端連接，所述旁路開關和雙向開關均與單片機的輸出端連接;所述單片機、數(shù)據(jù)存儲器、以太網通信模塊、按鍵操作電路模塊、甲烷氣體傳感器、溫濕度傳感器、O2氣體傳感器和液晶顯示屏均與不間斷供電電源的正極輸出端Vo+和負極輸出端Vo-連接。
[0008]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述單片機為單片機ATmega64。
[0009]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲器為SD卡數(shù)據(jù)存儲器。
[0010]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述以太網通信模塊的型號為CP243-1。
[0011]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述甲烷氣體傳感器為半導體甲烷氣體傳感器MQ-4。
[0012]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述溫濕度傳感器的型號為SHT11。
[0013]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述直流電壓轉換電路包括電壓轉換芯片LM78055和極性電容Cl，所述電壓轉換芯片LM78055的輸入端引腳VIN為直流電壓轉換電路的輸入端且與極性電容Cl的正極連接，所述電壓轉換芯片LM78055的輸出端引腳OUT為直流電壓轉換電路的輸出端，所述電壓轉換芯片LM78055的接地端弓I腳GND和極性電容Cl的負極均接地。
[0014]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述充電電壓采樣電路包括串聯(lián)的電阻R2和電阻R3，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后的一端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后的另一端接地，所述電阻R2和電阻R3的連接端為充電電壓采樣電路的輸出端VI;所述雙向開關為增強型PMOS管Ql，所述增強型PMOS管Ql的柵極與單片機的輸出端連接，所述增強型PMOS管Ql的源極與反向放電保護二極管Dl的陰極連接，所述增強型PMOS管Ql的漏極與超級電容的正極連接。
[0015]上述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述過壓保護采樣電路包括串聯(lián)的電阻R4和電阻R5，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)后的一端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)后的另一端接地，所述電阻R4和電阻R5的連接端為過壓保護采樣電路的輸出端V2;所述旁路開關為增強型NMOS管Q2，所述增強型NMOS管Q2的柵極與單片機的輸出端連接，所述增強型NMOS管Q2的漏極與橋式整流電路的輸出端和反向放電保護二極管Dl的陽極連接，所述增強型NMOS管Q2的源極接地。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0017]1、本實用新型采用了集成化、模塊化的設計，結構簡單，設計合理，實現(xiàn)方便。
[0018]2、本實用新型的使用操作便捷，安裝后，能夠實現(xiàn)煤礦井下瓦斯自動抑爆，無需工作人員進行瓦斯?jié)舛痊F(xiàn)場采集，節(jié)省人力物力。
[0019]3、本實用新型由于采用了高速高密度水霧來降低瓦斯?jié)舛?，因此在抑制爆炸的同時，還能抑制煤礦降雪的煤塵濃度，功能完備。
[0020]4、本實用新型能夠將煤礦井下甲烷氣體濃度、溫濕度和O2氣體濃度通過以太網通信模塊和以太網發(fā)送給地面監(jiān)控計算機，供地面工作人員對采煤工作面的上隅角處的甲烷氣體濃度、溫濕度和O2氣體濃度以及該瓦斯自動抑爆裝置的工作狀態(tài)進行了解，方便實用。
[0021]5、本實用新型能夠在煤礦井下全天24小時連續(xù)工作，不間斷直流電源的設計合理，能夠在煤礦井下供電線路出現(xiàn)故障時實現(xiàn)為甲烷濃度檢測裝置中各用電模塊的不間斷供電，不會因為煤礦井下供電線路出現(xiàn)故障的事故影響本實用新型的正常工作，實現(xiàn)了瓦斯?jié)舛鹊牟婚g斷監(jiān)測，使得本實用新型的工作穩(wěn)定性和可靠性高。
[0022]6、本實用新型的推廣使用，將提高煤礦井下的安全性，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0023]綜上所述，本實用新型的結構簡單，設計合理，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，功能完備，工作穩(wěn)定性和可靠性高，提高了煤礦井下的安全性，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0024]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的結構不意圖。
[0026]圖2為本實用新型甲烷濃度檢測裝置的電路原理框圖。
[0027]圖3為本實用新型不間斷供電電源的電路原理圖。
[0028]附圖標記說明:
[0029]! 一電磁閥；2 一水壓表;3 一水源；
[0030]4 一水管；5 一噴霧器;6 一水栗；
[0031]7—甲烷濃度檢測裝置;7-1—單片機;7-2—不間斷供電電源；
[0032]7-21 一電流互感器;7-22—橋式整流電路;7-23—直流電壓轉換電路；
[0033 ] 7-24—雙向開關;7-25—超級電容;7-26—旁路開關；
[0034]7-27—過壓保護采樣電路;7-28—充電電壓采樣電路；
[0035]7-3—按鍵操作電路模塊;7-4—甲烷氣體傳感器；
[0036]7-5—溫濕度傳感器;7-6—O2氣體傳感器;7_7—液晶顯示屏；
[0037]7-8—以太網通信模塊;7-9—數(shù)據(jù)存儲器。
【具體實施方式】
[0038]如圖1所示，本實用新型的一種具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，包括設置在采煤工作面的上隅角處且用于對采煤工作面的上隅角處的甲烷濃度進行實時檢測的甲烷濃度檢測裝置7和用于噴灑水霧降低甲烷濃度并降塵阻燃的噴霧器5，所述噴霧器5通過水管4以及設置在水管4上的電磁閥I和水栗6與水源3連接，所述水管4上還設置有水壓表2;如圖2所示，所述甲烷濃度檢測裝置7包括單片機7-1和為甲烷濃度檢測裝置7中各用電模塊供電的不間斷供電電源7-2，以及與單片機7-1相接的數(shù)據(jù)存儲器7-9和用于通過以太網與地面監(jiān)控計算機連接并通信的以太網通信模塊7-8，所述單片機7-1的輸入端接有按鍵操作電路模塊7-3、用于檢測采煤工作面的上隅角處的甲烷氣體濃度的甲烷氣體傳感器7-4、用于檢測采煤工作面的上隅角處的溫濕度的溫濕度傳感器7-5和用于檢測采煤工作面的上隅角處的O2氣體濃度進行實時檢測的O2氣體傳感器7-6，所述單片機7-1的輸出端接有液晶顯示屏7-7，所述電磁閥I和水栗6均與單片機7-1的輸出端連接;所述不間斷供電電源7-2包括用于從煤礦井下供電線路上取電的電流互感器7-21和與電流互感器7-21的輸出端連接的橋式整流電路7-22，以及反向放電保護二極管Dl、正向放電二極管D2、直流電壓轉換電路7-23、雙向開關7-24和超級電容7-25;所述橋式整流電路7_22的輸出端還接有旁路開關7-26，所述反向放電保護二極管Dl的陽極與橋式整流電路7-22的輸出端和旁路開關7-26連接，所述正向放電二極管D2的陽極和雙向開關7-24均與反向放電保護二極管Dl的陰極連接，所述超級電容7-25與雙向開關7-24連接;所述直流電壓轉換電路7-23的輸入端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述正向放電二極管D2的陰極還接有過壓保護采樣電路7-27和充電電壓采樣電路7-28，所述直流電壓轉換電路7-23的輸出端為不間斷供電電源7-2的正極輸出端Vo+，所述超級電容7-25的負極為不間斷供電電源7-2的負極輸出端Vo-，所述過壓保護采樣電路7-27的輸出端和充電電壓采樣電路7-28的輸出端均與單片機7-1的輸入端連接，所述旁路開關7-26和雙向開關7-24均與單片機7-1的輸出端連接;所述單片機7-1、數(shù)據(jù)存儲器7-9、以太網通信模塊7-8、按鍵操作電路模塊7-3、甲烷氣體傳感器7-4、溫濕度傳感器7-5、02氣體傳感器7-6和液晶顯示屏7-7均與不間斷供電電源7-2的正極輸出端Vo+和負極輸出端Vo-連接。
[0039]本實施例中，所述單片機7-1為單片機ATmega64。所述數(shù)據(jù)存儲器7-9為SD卡數(shù)據(jù)存儲器。所述以太網通信模塊7-8的型號為CP243-1。所述甲烷氣體傳感器7-4為半導體甲烷氣體傳感器MQ-4 ο所述溫濕度傳感器7-5的型號為SHTl I。
[0040]如圖3所示，本實施例中，所述直流電壓轉換電路7-23包括電壓轉換芯片LM78055和極性電容Cl，所述電壓轉換芯片LM78055的輸入端引腳VIN為直流電壓轉換電路7-23的輸入端且與極性電容Cl的正極連接，所述電壓轉換芯片LM78055的輸出端引腳OUT為直流電壓轉換電路7-23的輸出端，所述電壓轉換芯片LM78055的接地端引腳GND和極性電容Cl的負極均接地。
[0041]如圖3所示，本實施例中，所述充電電壓采樣電路7-28包括串聯(lián)的電阻R2和電阻R3，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后的一端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后的另一端接地，所述電阻R2和電阻R3的連接端為充電電壓采樣電路7-28的輸出端Vl;所述雙向開關7-24為增強型PMOS管Ql，所述增強型PMOS管Ql的柵極與單片機7-1的輸出端連接，所述增強型PMOS管Ql的源極與反向放電保護二極管Dl的陰極連接，所述增強型PMOS管Ql的漏極與超級電容7-25的正極連接。
[0042]如圖3所示，本實施例中，所述過壓保護采樣電路7-27包括串聯(lián)的電阻R4和電阻R5，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)后的一端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)后的另一端接地，所述電阻R4和電阻R5的連接端為過壓保護采樣電路7-27的輸出端V2;所述旁路開關7-26為增強型NMOS管Q2，所述增強型匪OS管Q2的柵極與單片機7-1的輸出端連接，所述增強型NMOS管Q2的漏極與橋式整流電路7-22的輸出端和反向放電保護二極管Dl的陽極連接，所述增強型NMOS管Q2的源極接地。
[0043]本實用新型使用時，將水源3設置在回風巷中，由于采煤工作面的上隅角處容易產生瓦斯積聚，因此將甲烷濃度檢測裝置7和噴霧器5均設置在采煤工作面的上隅角處，甲烷氣體傳感器7-4對采煤工作面的上隅角處的甲烷氣體濃度進行實時檢測并將檢測到的甲烷氣體濃度信號實時輸出給單片機7-1，單片機7-1將其接收到的甲烷氣體濃度信號與預先設定的甲烷氣體濃度上限值和甲烷氣體濃度下限值進行比對，當甲烷氣體濃度超出甲烷氣體濃度上限值時，單片機7-1控制水栗6啟動，電磁閥I打開，水源3處的水經過水栗6加壓后通過水管4傳輸給噴霧器5，噴霧器5噴出高速高密度水霧，向瓦斯集聚區(qū)域旋噴，使?jié)舛瘸尥咚跪屔⒌斤L流中帶走，瓦斯?jié)舛冉档土?，高速高密度水霧同時也達到了降塵阻燃等目的，當甲烷濃度低到甲烷濃度下限值時，單片機7-1控制水栗6關閉，電磁閥I關閉，水霧停止噴射。
[0044]以上工作過程中，溫濕度傳感器7-5對采煤工作面的上隅角處的溫濕度進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給單片機7-1，02氣體傳感器7-6對采煤工作面的上隅角處的O2氣體濃度進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給單片機7-1，單片機7-1控制液晶顯示屏7-7對甲烷氣體濃度、溫濕度和O2氣體濃度進行實時顯示，另外，單片機7-1還能夠將甲烷氣體濃度、溫濕度和O2氣體濃度存儲到數(shù)據(jù)存儲器7-9中，并通過以太網通信模塊7-8和以太網發(fā)送給地面監(jiān)控計算機，供地面工作人員對采煤工作面的上隅角處的甲烷氣體濃度、溫濕度和O2氣體濃度以及該瓦斯自動抑爆裝置的工作狀態(tài)進行了解。
[0045]另外，以上工作過程中，不間斷供電電源7-2不間斷地為甲烷濃度檢測裝置7中各用電模塊供電，以保證甲烷濃度檢測裝置7能持續(xù)不間斷地對甲烷氣體濃度進行監(jiān)測，即實現(xiàn)了瓦斯?jié)舛鹊牟婚g斷監(jiān)測，具體的不間斷供電過程為:當電流互感器7-21—次側有電流流過時，耦合到電流互感器7-21 二次側的交流電流通過橋式整流電路7-22變換為直流電流，該直流電流首先經過反向放電保護二極管DI和正向放電二極管D2對直流電壓轉換電路7-23中的電容Cl充電，當電容Cl充電到直流電壓轉換電路7-23中電壓轉換芯片LM78055所需要的工作電壓時，經過直流電壓轉換電路7-23進行電壓轉換和穩(wěn)壓，為甲烷濃度檢測裝置7中各用電模塊提供穩(wěn)定的直流電壓Vo;同時，過壓保護采樣電路7-27對經過正向放電二極管D2后的電壓進行采樣并將采樣得到的電壓輸出給單片機7-1，充電電壓采樣電路7-28對經過正向放電二極管D2后的電壓進行采樣并將采樣得到的電壓輸出給單片機7-1，單片機7-1將其接收到的充電電壓采樣電路7-28采集到的電壓與預先設定的充電電壓相比對，當充電電壓采樣電路7-28采集到的電壓達到預先設定的充電電壓時，單片機7-1控制雙向開關7-24導通，橋式整流電路7-22輸出的電壓經過反向放電保護二極管Dl后給超級電容7-25充電儲能；單片機7-1還將其接收到的過壓保護采樣電路7-27采集到的電壓與預先設定的儲能極限電壓相比對，當過壓保護采樣電路7-27采集到的電壓達到了預先設定的儲能極限電壓時，單片機7-1控制旁路開關7-26導通，橋式整流電路7-22輸出的直流電流經過旁路開關7-26形成流通回路;當煤礦井下供電線路出現(xiàn)故障且煤礦井下供電線路中的故障保護斷路器跳閘后，電流互感器7-21—次側電流消失，超級電容7-25作為后備電源，輸出的電壓經過雙向開關7-24和正向放電二極管D2后，經過直流電壓轉換電路7-23進行電壓轉換和穩(wěn)壓，繼續(xù)為用甲烷濃度檢測裝置7中各用電模塊提供穩(wěn)定的直流電壓Vo。通過設置過壓保護采樣電路7-27和旁路開關7-26，能夠防止因超級電容7-25充電電壓過高而損壞超級電容7-25，進一步提高了不間斷供電電源7-2不間斷地為甲烷濃度檢測裝置7中各用電模塊供電的可靠性。
[0046]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:包括設置在采煤工作面的上隅角處且用于對采煤工作面的上隅角處的甲烷濃度進行實時檢測的甲烷濃度檢測裝置(7)和用于噴灑水霧降低甲烷濃度并降塵阻燃的噴霧器(5)，所述噴霧器(5)通過水管(4)以及設置在水管(4)上的電磁閥(I)和水栗(6)與水源(3)連接，所述水管(4)上還設置有水壓表(2);所述甲烷濃度檢測裝置(7)包括單片機(7-1)和為甲烷濃度檢測裝置(7)中各用電模塊供電的不間斷供電電源(7-2)，以及與單片機(7-1)相接的數(shù)據(jù)存儲器(7-9)和用于通過以太網與地面監(jiān)控計算機連接并通信的以太網通信模塊(7-8)，所述單片機(7-1)的輸入端接有按鍵操作電路模塊(7-3)、用于檢測采煤工作面的上隅角處的甲烷氣體濃度的甲烷氣體傳感器(7-4)、用于檢測采煤工作面的上隅角處的溫濕度的溫濕度傳感器(7-5)和用于檢測采煤工作面的上隅角處的O2氣體濃度進行實時檢測的O2氣體傳感器(7-6)，所述單片機(7-1)的輸出端接有液晶顯示屏(7-7)，所述電磁閥(I)和水栗(6)均與單片機(7-1)的輸出端連接;所述不間斷供電電源(7-2)包括用于從煤礦井下供電線路上取電的電流互感器(7-21)和與電流互感器(7-21)的輸出端連接的橋式整流電路(7-22)，以及反向放電保護二極管Dl、正向放電二極管D2、直流電壓轉換電路(7-23)、雙向開關(7-24)和超級電容(7-25);所述橋式整流電路(7-22)的輸出端還接有旁路開關(7-26)，所述反向放電保護二極管Dl的陽極與橋式整流電路(7-22)的輸出端和旁路開關(7-26)連接，所述正向放電二極管D2的陽極和雙向開關(7-24)均與反向放電保護二極管Dl的陰極連接，所述超級電容(7-25)與雙向開關(7-24)連接;所述直流電壓轉換電路(7-23)的輸入端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述正向放電二極管D2的陰極還接有過壓保護采樣電路(7-27)和充電電壓采樣電路(7-28)，所述直流電壓轉換電路(7-23)的輸出端為不間斷供電電源(7-2)的正極輸出端Vo+，所述超級電容(7-25)的負極為不間斷供電電源(7-2)的負極輸出端Vo-，所述過壓保護采樣電路(7-27)的輸出端和充電電壓采樣電路(7-28)的輸出端均與單片機(7-1)的輸入端連接，所述旁路開關(7-26)和雙向開關(7-24)均與單片機(7-1)的輸出端連接;所述單片機(7-1)、數(shù)據(jù)存儲器(7-9 )、以太網通信模塊(7-8 )、按鍵操作電路模塊(7-3)、甲烷氣體傳感器(7-4)、溫濕度傳感器(7-5)、02氣體傳感器(7-6)和液晶顯示屏(7-7)均與不間斷供電電源(7-2)的正極輸出端Vo+和負極輸出端Vo-連接。2.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述單片機(7-1)為單片機ATmega64。3.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲器(7-9)為SD卡數(shù)據(jù)存儲器。4.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述以太網通信模塊(7-8)的型號為CP243-1。5.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述甲烷氣體傳感器(7-4)為半導體甲烷氣體傳感器MQ-4。6.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述溫濕度傳感器(7-5)的型號為SHTl I。7.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述直流電壓轉換電路(7-23)包括電壓轉換芯片LM78055和極性電容Cl，所述電壓轉換芯片LM78055的輸入端引腳VIN為直流電壓轉換電路(7-23)的輸入端且與極性電容Cl的正極連接，所述電壓轉換芯片LM78055的輸出端引腳OUT為直流電壓轉換電路(7-23)的輸出端，所述電壓轉換芯片LM78055的接地端引腳GND和極性電容Cl的負極均接地。8.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述充電電壓采樣電路(7-28)包括串聯(lián)的電阻R2和電阻R3，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后的一端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述電阻R2和電阻R3串聯(lián)后的另一端接地，所述電阻R2和電阻R3的連接端為充電電壓采樣電路(7-28)的輸出端Vl;所述雙向開關(7-24)為增強型PMOS管Ql，所述增強型PMOS管Ql的柵極與單片機(7-1)的輸出端連接，所述增強型PMOS管Ql的源極與反向放電保護二極管Dl的陰極連接，所述增強型PMOS管Ql的漏極與超級電容(7-25)的正極連接。9.按照權利要求1所述的具有瓦斯?jié)舛炔婚g斷監(jiān)測功能的煤礦井下抑爆裝置，其特征在于:所述過壓保護采樣電路(7-27)包括串聯(lián)的電阻R4和電阻R5，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)后的一端與正向放電二極管D2的陰極連接，所述電阻R4和電阻R5串聯(lián)后的另一端接地，所述電阻R4和電阻R5的連接端為過壓保護采樣電路(7-27)的輸出端V2;所述旁路開關(7-26)為增強型NMOS管Q2，所述增強型NMOS管Q2的柵極與單片機(7-1)的輸出端連接，所述增強型匪OS管Q2的漏極與橋式整流電路(7-22)的輸出端和反向放電保護二極管Dl的陽極連接，所述增強型NMOS管Q2的源極接地。
【文檔編號】E21F5/04GK205638531SQ201620466873
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】沈建冬, 張馳, 張超, 胡紫潔
【申請人】西安郵電大學