[发明专利]输气与控制共用管线的正压束管监测系统

说明书

本发明提出一种输气与控制共用管线的正压束管监测系统，正压输送泵的一端连接负压吸气管线，正压输送泵的另一端连接正压空心金属管线的首端，正压空心金属管线的末端连接气体分析单元，正压空心金属管线外包裹有电绝缘层，控制单元经信号发生器连接正压空心金属管线上靠近末端的位置，正压输送泵经信号接收启停控制器连接正压空心金属管线上靠近首端的位置，控制单元信号连接气体分析单元，数据采集单元信号连接气体分析单元。本发明的有益效果：通过管线本身对井下正压泵开、停控制，输送气体管路和开停泵信号传输线路合二为一，将大大降低成本，能形成独立的监控系统，不受整个矿井监控系统影响。

技术领域

本发明涉及矿井安全监测技术领域，特别是涉及一种输气与控制共用管线的正压束管监测系统。

背景技术

束管监测是对矿井多处易于发生火灾和有毒有害气体易于集聚区域内的气体进行的监测，将井下气体通过管路输送到井下或者地面某处进行集中分析，通过检测气体组分和浓度，来判断矿井井下自燃火灾、外因火灾发生发展状态和有毒有害气体的危险性。

按照集中检测地点不同，束管监测可以分为井上型束管系统和井下型束管系统。井上型束管系统是将被检测气体输送到地面进行集中分析检测监控；井下型束管系统是在井下将被检测气体进行分析检测，并将检测数据传输到地面进行监控。按照检测方法来说，束管监测可以分为传感器束管系统和色谱束管系统。传感器型束管系统是用不同传感器来检测分析气体组分和浓度，例如CO、CO₂、CH₄和O₂等；色谱型束管系统是用气相色谱法来对气体成分和浓度进行分析。

目前的束管监测，除本发明团队获得的授权专利“矿井井下火灾及有毒有害气体正压束管监测系统”(公告号为：CN102182511B)采用正压束管外，其他基本都采用负压束管。正压束管的优点是，即使管路有一定程度的泄露也不影响气体最后的检测结果。但是，正压束管由于采用分布式的正压泵输送气体，而这些正压泵分布在井下不同位置，甚至在相距数公里远的地方分布，并且由于监测位置往往是危险性较大和人员不常去的位置，因此要实现对这些正压泵的开停就比较困难。一种设想是将这些正压泵通过井下监控分站连接到矿井整个监控系统，通过监控系统控制正压泵开、停。这在技术上是可以实现的，但是由于比较分散，长距离的建设多个监控分站，增加大量的成本。同时，不同矿井监控系统的软硬件不完全相同，接口的协议也不相同，这将对束管系统接入矿井监控系统带来极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输气与控制共用管线的正压束管监测系统，解决目前束管监测采用正压束管不便于控制正压泵开、停的问题。

本发明提供一种输气与控制共用管线的正压束管监测系统，输气与控制共用管线的正压束管监测系统包括正压输送单元、气体分析单元、信号单元、控制单元和数据采集单元，正压输送单元包括正压输送泵、负压吸气管线和正压空心金属管线，正压输送泵的一端连接负压吸气管线，正压输送泵的另一端连接正压空心金属管线的首端，正压空心金属管线的末端连接气体分析单元，正压空心金属管线外包裹有电绝缘层，信号单元包括信号发生器和信号接收启停控制器，控制单元经信号发生器连接正压空心金属管线上靠近末端的位置，正压输送泵经信号接收启停控制器连接正压空心金属管线上靠近首端的位置，控制单元信号连接气体分析单元，数据采集单元信号连接气体分析单元。

进一步的，所述气体分析单元包括电磁阀、排空管、进气管、气体浓度成分检测器和流量传感器，正压空心金属管线的末端连接电磁阀的入口，电磁阀的第一出口连接排空管，电磁阀的第二出口经进气管连接气体浓度成分检测器，正压空心金属管线上靠近末端的位置、进气管上设置流量传感器，控制单元分别信号连接电磁阀和气体浓度成分检测器，数据采集单元分别信号连接气体浓度成分检测器和流量传感器。

进一步的，正压空心金属管线为若干根，若干根正压空心金属管线之间经快速管接头搭接。

进一步的，输气与控制共用管线的正压束管监测系统还包括管线滤尘装置，管线滤尘装置设置于负压吸气管线上。