[实用新型]煤矿粉尘监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿设备技术领域，提供了一种煤矿粉尘监控系统。 

背景技术

随着石油、天然气工业以及煤炭工业的发展，煤矿安全、环境污染等一系列问题正成为 

人们关注的重点，尤其井下粉尘浓度高，对井下工作人员的身心健康造成了极大的威胁。据介绍，中国煤矿约95％是井工矿，开采条件复杂，而且随着采掘深度增加，煤矿瓦斯、水患、冲击地压等灾害越来越严重。井工开采矿井具有灾害因素集中、人员活动量大，矿粉不容易及时排除多种致灾因素共存井下的特点，也容易引发大的灾难。对煤矿生产、工业生产和日常生活中产生的有害气体进行高灵敏度检测变得十分重要。

目前，国家环保部和煤矿安全监察局对粉尘危害非常重视，对作业场所的粉尘排放浓度制订了相关标准，严格控制粉尘浓度，以减少粉尘危害。因此，及时有效地对作业场所的粉尘浓度进行监测，能更好地掌握粉尘浓度状况，进行有效的除尘和降尘，对确保人身安全和提高环境质量发挥着极其重要的作用。由此可以看出粉尘对人类健康和生产危害十分严重。因此，粉尘浓度测试仪意义很重大。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿粉尘监控系统。 

本实用新型为了实现上述目的采用了以下技术方案： 

一种煤矿粉尘监控系统，其特征在于：包括顺序连接的用于采集粉尘浓度信号敏感元件、用于将采集到的浓度信号进行放大的放大电路、用于将浓度信号进行模数转换的A/D转换器、做为数据处理控制单元的单片机，所述单片机连接有用于显示数字化粉尘浓度的LCD显示器、蜂鸣报警器、用于报警浓度值设置的输入键盘，用于启动换气装置的执行机构。

本实用新型具有以下有益效果： 

本实用新型能够及时有效地对作业场所的粉尘浓度进行监测，能更好地掌握粉尘浓度状况，进行有效的除尘和降尘，对确保人身安全和提高环境质量发挥着极其重要的作用。

附图说明

图1为本实用性的系统方框图； 

图2为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步的说明： 

本实用新型提供了一种煤矿粉尘监控系统包括顺序连接的用于采集粉尘浓度信号敏感元件、用于将采集到的浓度信号进行放大的放大电路、用于将浓度信号进行模数转换的A/D转换器、做为数据处理控制单元的单片机，所述单片机连接有用于显示数字化粉尘浓度的LCD显示器、蜂鸣报警器、用于报警浓度值设置的输入键盘，用于启动换气装置的执行机构。

工作过程：将电源开关打开后，当敏感元件检测到的粉尘浓度信号时，通过A/D转换器ADC0809将模拟信号转换成数字信号，传输给单片机。上电后根据环境要求的不同，从键盘输入设定的最高粉尘浓度值。单片机将检测到的数字信号显示在LCD显示器上，并与输入设定值进行比较，当检测到的值大于设定值时单片机驱动蜂鸣器报警，通知人员撤离。且执行装置，接收单片机的控制信息作出动作，执行装置是步进电机驱动换气装置。 

单片机处理单元：单片机是粉尘检测器的核心，完成数据采集、处理、输出、显示等功能,是整个仪器正常工作的基础，它的选择直接关系到整个系统的工作。选择通用性强、功耗小、性能稳定良好的8位CMOS微处理器芯片AT89S52以低廉的价格、强大的功能,完全符合经济的原则并且满足本系统的要求。所以,在本系统中我们选用AT89S52作为CPU 芯片。 

敏感元件：粉尘浓度传感器的在外部空气在抽风机的吸力下通过迷宫式进气口进入传感器暗室。空气中的浮游粉尘在暗室内受到激光发生器发出的平行光照射时，粉尘的散射光强度正比于质量浓度，该散射光经过光电转换器转换成光电流，经主控板的光电流积分电路转换成与散射光强成正比的光电脉冲数。计算脉冲数即可测出粉尘的相对质量浓度，通过标定在设置键盘上预设K值，工作时便可直接在数码显示屏上显示空气中的粉尘质量浓度（mg/m??）。 

A/D转换电路：因为单片机不能直接接收模拟量信号，所以电压测量信号，必须通过A/D转换后方可以输入单片机进行处理。A/D转换器芯片有很多种,在此选择比较熟悉的ADC0809。ADC0809是8路8位逐次逼近行A/D转换CMOS器件，能对多路模拟信号进行分时采集和A/D转换，输出数字信号通过三态缓冲器，可直接与微处理器的数据总线相连接。