[发明专利]一种采空区二氧化碳输运耗散实验装置

权利要求书

1.一种采空区二氧化碳输运耗散实验装置，其特征在于，包括气体混合器、装置本体、监控系统和数据显示系统；

所述装置本体包括恒温箱(6)、升温实验炉(5)和抽出式排风机(7)；所述升温实验炉(5)用于模拟采空区内部环境，所述升温实验炉(5)设在所述恒温箱(6)内，所述抽出式排风机(7)设置在所述恒温箱(6)外侧，所述抽出式排风机(7)的进风管道穿过所述恒温箱(6)并与所述升温实验炉(5)连通；

所述气体混合器通过进气管道与所述升温实验炉(5)连通，为所述升温实验炉(5)提供混合气体，所述进气管道上设置有单向阀(10)，气体从所述气体混合器进入所述升温实验炉(5)时所述单向阀(10)打开，气体反向回流时所述单向阀(10)关系；

所述监控系统包括自动控制系统、监测系统(8)、数据传输系统、数据处理系统和数据输出系统；

所述监测系统(8)用于实时监测采空区内的气体浓度指标和温度指标，同时将监测到的数据发送到所述数据传输系统；

所述数据传输系统用于获取所述监测系统(8)采集的实时数据，并将实时数据发送给所述数据处理系统；

所述数据处理系统对接收的数据进行分析，生成决策指令分别发送给所述自动控制系统、数据输出系统和数据显示系统；

所述自动控制系统根据接收的决策指令对所述气体混合器的流量和抽出式排风机(7)进行自动控制；

所述数据输出系统根据接收的决策指令对将数据发送至存储单元；

所述数据显示系统通过执行所述数据处理系统发放的指令，对超过初始阈值的参数进行声光预警，对当前实验的状态进行图形显示，实时显示数据。

2.根据权利要求1所述采空区二氧化碳输运耗散实验装置，其特征在于，所述监测系统(8)包括一氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器、甲烷浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、乙烯浓度传感器、乙炔浓度传感器、温度传感器、流量传感器，各传感器按照点阵方式布置在所述升温实验炉(5)中；

所述数据传输系统包括数据集成器和数据传输线缆，所述数据集成器按照设置的采样间隔时间，同时获取各类传感器的实时数据，通过所述数据传输线缆将实时数据发送给所述数据处理系统；

所述数据处理系统包括监测主机、信号转换器、解码器和数据分析器，通过对接收到的数据进行转换、解码，由数据分析器进行数据分析，生成决策指令分别发送给所述自动控制系统、数据输出系统和数据显示系统；

所述自动控制系统包括二氧化碳流量自动释放器(9)、氧气自动释放器(3)和控制器，所述二氧化碳流量自动释放器(9)、氧气自动释放器(3)和抽出式排风机(7)均与所述控制器通信连接；所述控制器通过执行所述数据处理系统发放的指令，对二氧化碳和氧气的浓度及排风机的流量进行自动控制；

所述数据显示系统包括数据预警和屏幕显示，通过执行所述数据处理系统发放的指令，对超过初始阈值的参数进行声光预警，对当前实验的状态进行图形显示，实时显示数据。

3.根据权利要求2所述采空区二氧化碳输运耗散实验装置，其特征在于，所述气体混合器包括混合箱(4)和与所述混合箱(4)连通的二氧化碳注入管(1)和氧气注入管(2)，所述二氧化碳流量自动释放器(9)和氧气自动释放器(3)分别设置在所述二氧化碳注入管(1)和氧气注入管(2)上。

4.根据权利要求3所述采空区二氧化碳输运耗散实验装置，其特征在于，所述二氧化碳流量自动释放器(9)和氧气自动释放器(3)均为流量控制阀。