[发明专利]矿用甲烷传感器及伪数据处理方法

说明书

本发明公开了一种矿用甲烷传感器，包括：壳体，壳体内限定有容纳腔，容纳腔与外部相连通；第二电路板，第二电路板吊设于容纳腔内，第二电路板与壳体的内壁不接触；甲烷检测元件，甲烷检测元件固设于第二电路板的下表面，甲烷检测元件在容纳腔内悬空设置，甲烷检测元件用于检测甲烷浓度值。本发明结构简单，当矿用甲烷传感器受到震动或撞击时，壳体受到的震动在向第二电路板和甲烷检测元件传递过程中被抵消，通过抵消震动的方式避免矿用甲烷传感器受到震动后产生误报警。本发明还提供一种矿用甲烷传感器的伪数据处理方法，根据检测到的加速度值、角度、位置，来诊断传感器是否处于异常状态，避免传感器误报警，提高甲烷传感器的稳定性。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种矿用甲烷传感器及伪数据处理方法。

背景技术

《煤矿安全监控系统及检测仪器使用规范AQ1029-2019》等文件对甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围做出相关规定。但甲烷传感器在标校、延线和回撤等位置变化时，传感器受到振动、冲击或跌落等会导致传感器误报警，严重的影响了煤矿的安全生产，因此，甲烷传感器稳定可靠和对伪数据处理显得至关重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种矿用甲烷传感器，该矿用甲烷传感器具有诊断出传感器异常状态，避免传感器误报警，提高甲烷传感器稳定性的优点。

根据本发明实施例的矿用甲烷传感器，包括：壳体，所述壳体内限定有容纳腔，所述容纳腔与外部相连通；第二电路板，所述第二电路板吊设于所述容纳腔内，所述第二电路板与所述壳体的内壁不接触；甲烷检测元件，所述甲烷检测元件固设于所述第二电路板的下表面，所述甲烷检测元件在所述容纳腔内悬空设置，所述甲烷检测元件用于检测甲烷浓度值。

本发明的有益效果是，本发明结构简单，通过将第二电路板吊设在容纳腔内，使第二电路板与壳体不接触，当矿用甲烷传感器受到震动或撞击时，壳体受到的震动在向第二电路板和甲烷检测元件传递过程中被抵消，通过抵消震动的方式避免矿用甲烷传感器受到震动后产生误报警。

根据本发明一个实施例，矿用甲烷传感器还包括：第一电路板，所述第一电路板设于所述容纳腔内，所述第一电路板通过排线安装在所述壳体的内壁上，所述第一电路板与所述第二电路板相连。

根据本发明一个实施例，所述第二电路板悬空设于所述第一电路板的下方。

根据本发明一个实施例，所述第二电路板通过多条信号线吊设于所述第一电路板下方，所述信号线为软线。

根据本发明一个实施例，所述第一电路板上设有单片机和滤波电路。

根据本发明一个实施例，所述第二电路板上设有加速度传感器和陀螺仪。

根据本发明一个实施例，所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述甲烷检测元件通过所述信号线与所述单片机相连。

根据本发明一个实施例，一种根据上述的矿用甲烷传感器的伪数据处理方法，包括以下步骤，S1、将矿用甲烷传感器安装在矿井中；S2、甲烷检测元件检测周围空气中的甲烷浓度值；S3、加速度传感器检测矿用甲烷传感器的加速度值，陀螺仪检测矿用甲烷传感器的角度值；S4、单片机根据加速度值和角度值判断矿用甲烷传感器是否处于异常状态，当矿用甲烷传感器处于异常状态时，对此时的甲烷浓度值进行数字滤波处理，并将滤波后的甲烷浓度值输出。

根据本发明一个实施例，在矿用甲烷传感器开始工作前，预先在单片机中设定加速度阈值和角度阈值，当加速度值超过加速阈值或角度值超过角度阈值时，则判定矿用甲烷传感器处于异常状态。

根据本发明一个实施例，在加速度值不超过加速阈值且角度值不超过角度阈值时，根据加速度值和角度值计算出矿用甲烷传感器的位移值，当位移值超过位移阈值时，则判定矿用甲烷传感器处于异常状态。