无线节点式小孔径钻孔瓦斯抽采监测系统的研制

摘要

该文研制了一种针对小孔径(<90 mm)的瓦斯抽采钻孔为基本单元的监测系统,该系统实现了管道流量、浓度、压力三个重要参数的实时、动态监测;同时为了减小施工的劳动强度,系统具有LoRa通信技术的无线数据传输功能,保证了系统数据的连续性。根据管道监测的工况条件和矿方需求,该文首先提出了系统的设计目标,完成了系统总体框架。在硬件系统的设计中,论述了高精度的时间转换MAX35104为核心的气体流量采集单元以及LoRa无线通信模块;同时为了满足煤矿井下条件,设计了LT3456与IRLR2908的两级本安电源保护电路。其次,详细地论述了系统的软件流程的设计。最后,完成了系统样机的管道流量、浓度、压力标定和检定测试。实验结果表明:该系统的测试精度满足设计精度的要求。该系统的建立能够掌握群孔分布区域内部的瓦斯抽采情况,加大了监测密度,提高了煤层抽采的监测分辨率,实现了精细化监测,为煤矿地质保障提供有力的技术支撑。