[实用新型]特定气体多位置检测系统

说明书

本实用新型提供了一种特定气体多位置检测系统，包括激光光源、光纤分路器、至少两个气体感应单元、光电转换探测单元、信号采集处理单元；所述气体感应单元设置于各个待测位置，所述光电转换探测单元连接所述信号采集处理单元；所述激光光源发送光信号经由光纤分路器生成至少两路光信号，并分别通过所述气体感应单元，后传输至光电转换探测单元；所述光电转换探测单元将所述光信号转化成电信号，所述光电转换探测单元将处理过后的电信号发送至所述信号采集处理单元，后测出所述待测位置气体浓度。应用本技术方案可实现大幅降低气体检测系统的成本，同时也提高了系统的可靠性及减少整个系统的电源功率消耗。

技术领域

本实用新型涉及矿井开发的领域，具体是指一种特定气体多位置检测系统。

背景技术

瓦斯是井下有毒有害气体的总称，在矿井下这种有毒有害气体又主要以甲烷为主，甲烷(CH4)是易燃易爆的气体,瓦斯爆炸是煤矿生产过程中发生破坏性最强的自然灾害，严重危害煤矿职工安全。因此,研制甲烷检测系统,及时检测甲烷气体的产生源、泄露源及甲烷浓度,对煤企安全运行、煤矿职工人身安全及环境保护有着十分重大意义。传统热催化式甲烷传感器存在以下缺点：(1) 传感器工作温度高，一般元件表面温度200℃～300℃，内部可达700℃～ 800℃，传感器不能做成本安型结构，只能做成隔爆型；(2)工作电流较大，电流功耗大，不易做成总线连接；(3)元件易受硫化物、卤素化合物等中毒影响，降低使用寿命；(4)在缺氧环境下检测指示值误差较大；(5)长时间工作后受各种条件影响，其零点或产生飘移，灵敏度会产生衰减，为保证检测准确，要定期标定，通常七天调校一次，则使工作量增大许多。

近年来，利用激光光谱技术进行瓦斯浓度检测成为研究的热门方向,尤其是具有连续可调谐、窄线宽、低功耗、低价的激光器的出现,使利用激光光谱技术建立甲烷探测器成为可能。研制这种探测器就要从研究甲烷分子光谱出发, 发展高灵敏、高分辨率的激光光谱技术。但是虽然近年利用激光光谱技术进行瓦斯浓度检测的产品技术成熟，激光器相对以前价格有所降低但总体上价格依然居高不下，现阶段煤矿去产能煤企整体不景气，经营压力大，成本问题困扰着许多企业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种特定气体多位置检测系统，实现大幅降低气体检测系统的成本，同时也提高了系统的可靠性及减少整个系统的电源功率消耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种特定气体多位置检测系统，包括激光光源、光纤分路器、至少两个气体感应单元、光电转换探测单元、信号采集处理单元；所述气体感应单元设置于各个待测位置，所述气体感应单元包括出口及入口；所述激光光源与所述光纤分路器通过传输光纤连接，所述光纤分路器通过传输光纤与气体感应单元的入口连接，所述气体感应单元的出口通过传输光纤与气体转换探测单元连接；所述光电转换探测单元连接所述信号采集处理单元；所述激光光源发送光信号经由光纤分路器生成至少两路光信号，并分别通过所述气体感应单元，后传输至光电转换探测单元；所述光电转换探测单元将所述光信号转化成电信号，所述光电转换探测单元将处理过后的电信号发送至所述信号采集处理单元，后测出所述待测位置气体浓度。

在一较佳的实施例中，所述气体感应单元具体为一直气体感应腔，所述光信号平直由所述入口进入所述直气体感应腔，再由所述出口传输至光电转换探测单元，所述直气体感应腔用于降低光信号通过直气体感应腔时产生的耦合耗尽。

在一较佳的实施例中，所述光电转换探测单元包括光强检测模块；所述光强检测模块根据光信号强度变化测得每个待测位置的气体浓度。

在一较佳的实施例中，所述光电转换探测单元包括波长扫描检测模块；所述波长扫描检测模块根据光信号波长扫描光信号强度变化测得每个待测位置的气体浓度。

在一较佳的实施例中，还包括信号采集处理单元；所述信号采集处理单元将接收到的电信号分析处理过后生成各个待测位置的气体浓度信息。