[发明专利]一种用于气体敏感检测的探测系统

说明书

本发明涉及一种用于气体敏感检测的探测系统。本发明用于矿井等可能发生危险的环境中。具体地，本系统包含基于气味和/或声音监测危险源的危险源识别模块和以风力或水力排除矿井巷道内的危险源的排危模块。探测系统包含调度中心，调度中心响应于由危险源识别模块提供的危险源残留量的变化控制排危模块采取对应的排危模式，其中，在排危模块持续作业时，由危险源识别模块提供的危险源残留量的持续升高触发调度中心生成第一次危险报告。通过对矿井环境内的气体或声音进行监测，为矿井内可能存在的危险进行提前报告，从而为矿井安全维护提供帮助。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种用于气体敏感检测的探测系统。

背景技术

矿井内的作业环境复杂。现有技术采用三分层的作业方式，包含在最下方预留的瓦斯层、中间预留煤炭的运输层以及上方的采矿层。通过预留的瓦斯层避免井下渗水对人员和开采设备的损害。机器或工人在最上层的采矿层将矿产采集。采集的矿产沿运输层和采矿层之间的通道自采矿层掉落至运输层。处于运输层的矿产被运输带传送至地上。例如，公开号为CN111768075A的中国专利提供一种矿井水灾过程中涉险人员危险性评估方法、设备及介质。方法包括：确定矿井水灾过程中涉险人员受到危险的直接影响因素；获取所述直接影响因素在矿井水灾中的实际状况；根据所述实际状况，定量评估所述矿井水灾过程中涉险人员受到的水流危险性、气体危险性和通行危险性；根据所述水流危险性、气体危险性和通行危险性，评估所述矿井水灾过程中涉险人员受到的综合危险性。

除了单独设置预防渗水的瓦斯层外，采矿层还会密集设置危险气体的检测装置。例如，公开号为CN113240889B的中国专利涉及用于矿井的危险气体险情预警方法及系统。所述方法包括：获取各个施工区域和连接通道对应的危险气体浓度和气体流动数据；根据施工区域和连接通道的气体流动数据以及矿井的地图布局数据计算各个施工区域对应的气体流动路径；根据各个施工区域的气体流动路径和危险气体浓度，以及各个连接通道的危险气体浓度预测不同施工区域之间危险气体的气体交汇点；然后在对应气体交汇点的危险气体交汇浓度大于或等于设置的危险浓度阈值时，将对应的气体交汇点作为危险交汇点。

然而，即使在作业环境施展多重的保护措施，近年的矿场仍事故频发。对于矿井下的危险感知主要分为预测和实时检测。

危险预测主要为：通过对矿井下的环境进行扫描，智能系统为作业中的危险发生的概率进行预测。例如，公开号为CN113240889B的中国专利涉及用于矿井的危险气体险情预警方法及系统。所述方法包括：获取各个施工区域和连接通道对应的危险气体浓度和气体流动数据；根据施工区域和连接通道的气体流动数据以及矿井的地图布局数据计算各个施工区域对应的气体流动路径；根据各个施工区域的气体流动路径和危险气体浓度，以及各个连接通道的危险气体浓度预测不同施工区域之间危险气体的气体交汇点；然后在对应气体交汇点的危险气体交汇浓度大于或等于设置的危险浓度阈值时，将对应的气体交汇点作为危险交汇点。

实时检测主要为：通过视觉传感器、声音传感器、气味传感器等监测作业环境，在基于检测数据而判断的作业环境达到设置的危险水平时，系统会发送危险警报。例如，公开号为CN213303256U的中国专利提供一种煤矿矿井内瓦斯压力监测及危险报警装置。该煤矿矿井内瓦斯监测及危险报警装置，包括底座，底座上表面连接限流件，限流件外侧安装导出筒和进气管，限流件连接液压缸，液压缸内套接活塞杆，活塞杆连接压力传感器，液压缸外侧固定连接板和显示屏，连接板连接螺杆，螺杆套接套管和螺母，套管通过放置架与瓦斯浓度探测器连接。

矿井作业环境复杂，通过智能系统对环境中的危险源的预测方法会产生较大误差，可信度不高；而实时检测在危险来临时具有滞后性，当检测到环境中瓦斯含量达到危险程度或发生火灾/水灾时，人员和设备的撤离占用大量时间，撤离途中发生意外即会产生不可估计的后果，例如火花爆炸。

针对危险报警的滞后性，本发明基于连续性时间点的检测数曲线形成至少两次危险警报，从而在可能发生危险时，为矿井内人员和设备的撤离提供安全的撤离环境和更长时间的撤离时间。