一种基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统的制作方法

1.本发明涉及气体监测技术领域，具体为一种基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统。


背景技术：

2.开矿工程爆破施工过程中产生有毒气体，对所在施工区域的人员和环境造成伤害和污染，对此有毒气体的监测预警很有必要，气体检测器，又称气体检测仪，是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具，主要是指便携式/手持式气体检测器，主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类，气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器，一般认为，气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的，也就是说，凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方法。
3.目前监测气体成分基本上都是单一的监测传感器，需要几种气体含量就安装几台传感器或取气样到实验室进行分析，比较繁琐；气体监测装置使用的地域环境比较复杂，安装时需要将设备安装到合适的位置，但是现有的监测设备的安装不便。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统，包括气室、系统终端和开设在气室上的进气口，所述气室的内部安装有激光器，所述激光器的下方安装有红外传感器，所述红外传感器一侧的气室内部安装有光纤传感器，所述气室外部设置有解调仪、系统终端、蓄电池和报警器，所述光纤传感器和红外传感器与解调仪信号连接，所述解调仪与系统终端信号连接，所述系统终端信号连接有报警器。
6.优选的，所述进气口内壁开设有开槽，所述开槽内转动连接有转轴，所述转轴外壁固定连接有密封板，所述转轴延伸出气室的一端固定连接有马达的输出端，所述马达与蓄电池电性连接。
7.优选的，所述激光器与红外传感器对应设置，所述激光器产生的红外光被红外传感器捕捉。
8.优选的，所述红外传感器是用红外线为介质的测量系统。
9.优选的，所述激光器是能发射激光的装置。
10.优选的，所述光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。
11.优选的，所述解调仪是基于多级衍射光栅及线阵红外ccd原理，光路采用透射光栅色散原理。
12.优选的，所述气室下方设置有螺纹管，所述螺纹管下方螺纹连接有支撑杆，所述支
撑杆底部设置有底板。
13.优选的，所述支撑杆包括上支撑杆、下支撑杆，所述上支撑杆上固定连接有滑块，所述下支撑杆上开设有与滑块相匹配的滑槽，所述上支撑杆通过设置在滑槽内的滑块与下支撑杆滑动连接，所述下支撑杆顶部固定安装有液压伸缩杆，所述液压伸缩杆输出端与上支撑杆固定连接。
14.优选的，所述蓄电池为解调仪、光纤传感器、红外传感器、激光器和报警器供电。
15.优选的，所述气室的顶部固定连接有固定耳。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明，通过系统终端，并和解调仪结合使用，在一个气室中，根据每一个气体成分不同，对光纤波长的影响不同，可判断出气体的种类，通过光纤传感器配合解调仪分析出不同气体的浓度，同时激光器产生红外激光，通过红外传感器配合解调仪测出被测气体的截面、影响红外光的强度和流量，从而计算气体容积，再利用气体检测预警系统软件驱动报警器给出预警，无需多台传感器进行分析，比较方便。
18.2、本发明，通过固定耳，并和支撑杆结合使用，当需要对该基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统进行安装时，根据地域实际环境，可以通过固定耳直接与墙壁固定，若环境不允许，则可以通过支撑杆与螺纹管连接，实现该基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统的固定，可以根据需要通过液压伸缩杆调整上支撑杆与下支撑杆的距离，以改变支撑杆的高度。
附图说明
19.图1为本发明整体结构示意图；
20.图2为本发明进气口结构示意图；
21.图3为本发明整体工作流程简图；
22.图4为本发明滑槽结构示意图；
23.图5为本发明支撑杆结构分解示意图。
24.图中：1、气室；2、进气口；3、激光器；4、光纤传感器；5、红外传感器；6、蓄电池；7、解调仪；8、系统终端；9、报警器；10、固定耳；11、螺纹管；12、支撑杆；13、底板；14、开槽；15、密封板；16、转轴；17、马达；18、滑块；19、上支撑杆；20、下支撑杆；21、液压伸缩杆；22、滑槽。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.如图1-5所示，本实施例一种基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统，包括气室1、系统终端8和开设在气室1上的进气口2，系统终端8为综合气体监测预警系统，进气口2用于气体向气室1内的进入，气室1内部安装有激光器3，用于产生红外激光，激光器3下方安装有红外传感器5，激光器3与红外传感器5对应设置，激光器3产生的红外光被红外传感器5捕捉，红外传感器5一侧安装有光纤传感器4，用于气室1内气体的感应，光纤传感器4和红外传感器5信号输出端连接有解调仪7，解调仪7用于将光谱信息转换为电信号，供后续解调使用，解调仪7与系统终端8信号连接，系统终端8对解调仪7的信号进行接收处理，气室1外部安装有蓄电池6，系统终端8信号连接有报警器9，报警器9受到系统终端8的控制，可起到报警作用。
29.具体的，进气口2内壁开设有开槽14，开槽14内转动连接有转轴16，转轴16外壁固定连接有密封板14，转轴16延伸出气室1的一端固定连接有马达17的输出端，马达17与蓄电池6电性连接，蓄电池6为马达17提供电量，马达17带动转轴16转动，转轴16带动密封板14转动以控制进气口2的密封或流通。
30.进一步的，红外传感器5是用红外线为介质的测量系统，通过红外传感器5配合解调仪7可测出被测气体的截面、影响红外光的强度和流量。
31.进一步的，激光器3是能发射激光的装置。
32.进一步的，光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。
33.进一步的，解调仪7是基于多级衍射光栅及线阵红外ccd原理，光路采用透射光栅色散原理，把反射光谱进行色散处理后投射到线阵光电探测器感光面上，从而在线阵光电探测器不同像元上对反射光谱进行光电转换，将光谱信息转换为电信号，供后续解调使用。
34.进一步的，气室1下方设置有螺纹管11，螺纹管11下方螺纹连接有支撑杆12，支撑杆12底部设置有底板13，支撑杆12用于底板13与气室1的连接，支撑杆12和底板13用于气室1的支撑。
35.进一步的，支撑杆12包括上支撑杆19、下支撑杆20，上支撑杆19上固定连接有滑块18，下支撑杆20上开设有与滑块18相匹配的滑槽22，滑块18在滑槽22内滑动，使得上支撑杆19与下支撑杆20得到连接，上支撑杆19通过设置在滑槽22内的滑块18与下支撑杆20滑动连接，下支撑杆20顶部固定安装有液压伸缩杆21，液压伸缩杆21输出端与上支撑杆19固定连接，液压伸缩杆21可以推动上支撑杆19上下运动以改变支撑杆12的长度。
36.进一步的，气室1的顶部固定连接有固定耳10，固定耳10用于气室1的固定。
37.更进一步的，蓄电池6为解调仪7、光纤传感器4、红外传感器5、激光器3和报警器9供电。
38.本实施例的使用方法为：将基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统根据地域实际环境，可通过固定耳10直接与墙壁固定，若环境不允许，则可以通过支撑杆12与螺纹管11连接，实现该基于光纤传感技术的矿用综合气体监测预警系统的固定，可以根据需
要通过液压伸缩杆21调整上支撑杆19与下支撑杆20的距离，以改变支撑杆12的高度，气体通过进气口2进入气室1，在一个气室1中，根据每一个气体成分不同，对光纤波长的影响不同，可判断出气体的种类，通过光纤传感器4配合解调仪7分析出不同气体的浓度，同时激光器3产生红外激光，通过红外传感器5配合解调仪7测出被测气体的截面、影响红外光的强度和流量，从而计算气体容积，根据所需利用系统终端8驱动报警器9给出预警。
39.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。