一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法

摘要

本发明涉及一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，其包括三种方式：1)、对瓦斯传感器进行现场标校，即控制瓦斯传感器将标校状态信息依次送至监控分站和井上监控服务器；井上监控服务器上显示所述瓦斯传感器处于标校状态；然后对相应的瓦斯传感器现场通气调校和断电功能测试，最后结束标校状态；2)、通过监控分站设置一瓦斯传感器处于标校状态，然后对相应的瓦斯传感器现场通气调校和断电功能测试，最后结束标校状态；3)、由井上监控服务器设置一瓦斯传感器处于标校状态，然后对相应的瓦斯传感器现场通气调校和断电功能测试，最后结束标校状态。本发明可缩短监控时段盲区，以提高井下作业安全性并减少误报警。

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法。

背景技术

矿用安全监控系统瓦斯传感器在标校过程中，由于步骤繁琐，常会导致误报警现象，监控服务器无法判断是否显示的是现场真实瓦斯浓度值，给正常的矿下作业带来了不便。

我国的《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》中8.3.6条规定：每隔10天必须对矿用安全监控系统的甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能等进行测试，尤其是要定期标校矿用安全监控系统的瓦斯传感器，以确保安全生产。

目前，现有的安全监控系统在对瓦斯传感器进行标校的过程所占用的时间过长。标校时，下井标校瓦斯传感器的工作人员需要预先告知井上监控服务器的调度人员，调度人员在井上监控服务器的安全监控软件里配置相应瓦斯传感器的相关标校信息，然后负责瓦斯传感器标校的工作人员下井到现场对相应的瓦斯传感器进行标校；标校完成后，该工作人员上井并通知所述调度人员，调度人员在井上监控服务器的安全监控软件上配置取消相应瓦斯传感器的标校。

上述现有技术的标校过程存在较长的监控时段盲区，即在进行标校时，瓦斯传感器处于非正常工作状态，地面安全监控系统无法监测被标校的瓦斯传感器所在现场的状况，如瓦斯浓度值等。该监控时段盲区主要包括：从调度人员在安全监控软件里录入相关地点的瓦斯传感器标校信息到标校人员到现场进行瓦斯传感器标校的时间、从瓦斯传感器标校工作人员现场标校完成后上井并通知调度人员的时间、调度人员在井上监控服务器的安全监控系统软件上取消井下相应瓦斯传感器标校状态的时间。一旦井下瓦斯浓度值在所述监控时段盲区内超限，则将给矿下安全生产带来极大的危害。

另外，如果瓦斯标校人员在下井前没有预先通知调度人员将要进行瓦斯传感器的现场标校时，或者由于发生特殊情况瓦斯标校人员需要临时对井下某地点的瓦斯传感器进行标校，则其无法准确的通知调度人员将要进行标校的开始和结束时间，在这种情况下，常常会造成瓦斯误报警等问题，给正常的生产作业造成影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大大可缩短监控时段盲区以提高井下作业安全性、同时能减少误报警的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，包括如下步骤：A、用户通过瓦斯传感器的遥控器向瓦斯传感器的红外接收电路发出开始标校命令；瓦斯传感器中的与红外接收电路相连的中央控制单元获得所述开始标校命令，并将传感器编号信息和标校状态信息经与其通讯端相连的通讯电路送至监控分站，再由监控分站经通讯网络送至井上监控服务器；井上监控服务器上显示所述瓦斯传感器处于标校状态，并显示所述传感器编号；B、对瓦斯传感器进行现场通气调校，即：用户通过遥控器向所述红外接收电路发出传感器调校命令，中央控制单元获得所述调校命令后进入调校状态；然后用户将瓦斯传感器置于新鲜空气中并进行瓦斯传感器调零，即：通过遥控器设置瓦斯传感器当前所测得的瓦斯气体浓度值为零；然后用户将瓦斯传感器置于具有预设瓦斯气体浓度的标准气样中，并通过遥控器进行瓦斯传感器的灵敏度调整，即：将瓦斯传感器当前所测得的瓦斯气体浓度值与标准气样中的瓦斯气体浓度值的差值作为瓦斯传感器的检测输出值的修正量；最后，用户将瓦斯传感器置于原检测位置并通过遥控器向所述红外接收电路发出调校退出命令，所述中央控制单元退出调校状态；C、用户通过遥控器向所述红外接收电路发出结束标校命令，所述中央控制单元获得所述标校结束命令后进入正常工作状态，并通过所述通讯电路将相应的传感器编号信息、标校结束信息和当前测得的瓦斯气体浓度值送至监控分站，再由监控分站经通讯网络送至井上监控服务器；井上监控服务器上显示相应的瓦斯传感器结束标校状态并开始正常检测，同时显示其当前测得的瓦斯气体浓度值。

所述步骤B和C之间还包括如下断电测试功能步骤：用户通过遥控器向所述红外接收电路发出瓦斯浓度值模拟测试命令并输入超限值的瓦斯浓度值；所述中央控制单元将该超限值的瓦斯浓度值送至监控分站；监控分站检测到对应的瓦斯传感器瓦斯浓度值超限时，控制与瓦斯传感器所在位置相对应的与监控分站相连的远动开关动作，同时远动开关反馈断电信息至监控分站，监控分站将该断电信息传至井上监控服务器；然后用户通过遥控器向所述红外接收电路发出退出模拟测试命令，即完成断电测试功能检测。

本发明还提供了一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，包括如下步骤：a、用户通过监控分站的分站控制键盘或分站遥控器设置一个与其相连的瓦斯传感器处于标校状态后，监控分站将所述瓦斯传感器所对应的传感器编号信息和标校状态信息经通讯网络送至井上监控服务器；井上监控服务器上显示所述瓦斯传感器处于标校状态，并显示所述传感器编号；所述瓦斯传感器的显示数码管提示其处于标校状态；b、对瓦斯传感器进行现场通气调校，即：用户通过瓦斯传感器的遥控器向瓦斯传感器内的红外接收电路发出传感器调校命令，瓦斯传感器的与红外接收电路相连的中央控制单元获得所述调校命令后进入调校状态；然后用户将瓦斯传感器置于新鲜空气中并进行瓦斯传感器调零，即：通过遥控器设置瓦斯传感器当前所测得的瓦斯气体浓度值为零；然后用户将瓦斯传感器置于具有预设瓦斯气体浓度的标准气样中，并通过遥控器进行瓦斯传感器的灵敏度调整，即：将瓦斯传感器当前所测得的瓦斯气体浓度值与标准气样中的瓦斯气体浓度值的差值作为瓦斯传感器的检测输出值的修正量；最后，用户将瓦斯传感器置于原检测位置并通过遥控器向所述红外接收电路发出调校退出命令，所述中央控制单元退出调校状态；c、用户通过遥控器向所述红外接收电路发出结束标校命令，所述中央控制单元获得所述标校结束命令后进入正常工作状态，并通过与中央控制单元相连的通讯电路将相应的传感器编号信息、标校结束信息和当前测得的瓦斯气体浓度值送至监控分站，再由监控分站经通讯网络送至井上监控服务器；井上监控服务器上显示相应的瓦斯传感器结束标校状态并开始正常检测，同时显示其当前测得的瓦斯气体浓度值。

本发明提供了第三种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，包括如下步骤：①、用户通过井上监控服务器设置一个瓦斯传感器处于标校状态后，将该瓦斯传感器所对应的传感器编号信息和标校状态信息经通讯网络送至监控分站；监控分站标记所述瓦斯传感器处于标校状态；所述瓦斯传感器的显示数码管提示其处于标校状态；②、对瓦斯传感器进行现场通气调校，即：用户通过瓦斯传感器的遥控器向瓦斯传感器内的红外接收电路发出传感器调校命令，瓦斯传感器的与红外接收电路相连的中央控制单元获得所述调校命令后进入调校状态；然后用户将瓦斯传感器置于新鲜空气中并进行瓦斯传感器调零，即：通过遥控器设置瓦斯传感器当前所测得的瓦斯气体浓度值为零；然后用户将瓦斯传感器置于具有预设瓦斯气体浓度的标准气样中，并通过遥控器进行瓦斯传感器的灵敏度调整，即：将瓦斯传感器当前所测得的瓦斯气体浓度值与标准气样中的瓦斯气体浓度值的差值作为瓦斯传感器的检测输出值的修正量；最后，用户将瓦斯传感器置于原检测位置并通过遥控器向所述红外接收电路发出调校退出命令，所述中央控制单元退出调校状态；③、用户通过遥控器向所述红外接收电路发出结束标校命令，所述中央控制单元获得所述标校结束命令后进入正常工作状态，并通过与中央控制单元相连的通讯电路将相应的传感器编号信息、标校结束信息和当前测得的瓦斯气体浓度值送至监控分站，再由监控分站经通讯网络送至井上监控服务器；井上监控服务器上显示相应的瓦斯传感器结束标校状态并开始正常检测，同时显示其当前测得的瓦斯气体浓度值。

所述“新鲜空气”是指瓦斯气体浓度为零的正常的大气空气。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法中，可直接在井下通过遥控器向瓦斯传感器发出开始标校命令，并通过相关通讯线路将该标校命令信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示该瓦斯传感器处于标校状态，从而省去了现有技术中井下工作人员预先告知井上调度人员、井上调度人员手工输入相应的瓦斯传感器处于标校状态的步骤，有效缩短了监控时段盲区，标校步骤简单，可防止因人为因素造成的误报警，提高了井下作业的安全性且利于提高工作效率；当完成对瓦斯传感器进行现场通气调校后，通过遥控器向瓦斯传感器发出标校结束命令，并通过相关通讯线路将该标校结束命令信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示该瓦斯传感器结束标校状态，省去了现有技术中井下工作人员在结束标校过程后必须人工告知井上调度人员、井上调度人员手工输入相应的瓦斯传感器结束标校状态的步骤，进一步缩短了监控时段盲区且标校步骤简单，防止了误报警，提高了井下作业的安全性且利于提高工作效率。(2)本发明的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，还包括断电测试步骤，以检查瓦斯传感器的甲烷超限断电闭锁功能，以确保系统的可靠性，提高了井下作业安全。(3)本发明的另一种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，通过监控分站设置一个瓦斯传感器处于标校状态，并经通讯网络通知井上监控服务器，从而省去了现有技术中井下工作人员预先告知井上调度人员、井上调度人员手工输入相应的瓦斯传感器处于标校状态的步骤，有效缩短了监控时段盲区，可防止因人为因素造成的误报警，提高了井下作业的安全性且利于提高工作效率；标校过程结束，即监控分站接收到来自相应瓦斯传感器的标校结束信息后，经通讯网络将该标校结束信息送至井上监控服务器；井上监控服务器上显示相应的瓦斯传感器结束标校状态。省去了现有技术中井下工作人员在结束标校过程后必须人工告知井上调度人员、井上调度人员手工输入相应的瓦斯传感器结束标校状态的步骤，进一步缩短了监控时段盲区且标校步骤简单，防止了误报警，提高了井下作业的安全性且利于提高工作效率。(4)本发明的第三种矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，直接通过井上监控服务器设置一个瓦斯传感器处于标校状态，标校过程结束后，通过遥控器向瓦斯传感器发出标校结束命令，并通过相关通讯线路将该标校结束命令信息送至监控分站和井上监控服务器，监控分站和井上监控服务器显示该瓦斯传感器结束标校状态，省去了现有技术中井下工作人员在结束标校过程后必须人工告知井上调度人员、井上调度人员手工输入相应的瓦斯传感器结束标校状态的步骤，进一步缩短了监控时段盲区且标校步骤简单，防止了误报警，提高了井下作业的安全性且利于提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的矿用安全监控系统的结构框图；

图2为本发明的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的结构框图；

图3为本发明实施例1的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法的程序流程图；

图4为本发明实施例2的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法的程序流程图；

图5为本发明实施例3的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法的程序流程图。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的矿用安全监控系统包括：多个瓦斯传感器1、至少一个与所述各瓦斯传感器1相连的监控分站2、由多个井下环网交换机3组成的环网、与井下环网交换机3相连的调度室交换机4、与调度室交换机4相连的井上监控服务器5、与监控分站2相连的用于控制井下大功率负载7的电源的远动开关6；监控分站2与井下环网交换机3相连。所述井下大功率负载7为采媒机等。监控分站2为工业控制计算机。

见图2，瓦斯传感器1包括：遥控器、与该遥控器相配合的红外接收电路15、与红外接收电路15相连的中央控制单元11、用于检测瓦斯气体浓度的催化元件12、信号处理电路13、与中央控制单元11的通讯端相连的通讯电路14、与中央控制单元11的显示输出端相连的显示屏16；催化元件12的传感电压信号输出端经信号处理电路13与中央控制单元11的瓦斯浓度信号输入端相连。

所述监控分站2和瓦斯传感器1的通讯电路14都包括RS485通讯模块电路和频率信号模块电路；通讯电路14中的RS485通讯模块电路通过RS485通讯线路与监控分站2中的RS485通讯模块电路相连；通讯电路14中的频率信号模块电路通过频率信号线路与监控分站2中的频率信号模块电路相连。

见图3，本实施例的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，包括如下步骤：

A、用户通过瓦斯传感器1的遥控器向瓦斯传感器1的红外接收电路15发出开始标校命令；瓦斯传感器1中的与红外接收电路15相连的中央控制单元11获得所述开始标校命令，并将传感器编号信息和标校状态信息经与中央控制单元11的通讯端相连的通讯电路14送至监控分站2，再由监控分站2经通讯网络送至井上监控服务器5；井上监控服务器5上显示所述瓦斯传感器1处于标校状态，并显示所述传感器编号。

B、对瓦斯传感器进行现场通气调校，即：用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出传感器调校命令，中央控制单元11获得所述调校命令后进入调校状态；然后用户将瓦斯传感器1置于新鲜空气中并进行瓦斯传感器调零，即：通过遥控器设置瓦斯传感器1当前所测得的瓦斯气体浓度值为零；然后用户将瓦斯传感器1置于具有预设瓦斯气体浓度的标准气样中，并通过遥控器进行瓦斯传感器1的灵敏度调整，即：将瓦斯传感器1当前所测得的瓦斯气体浓度值与标准气样中的瓦斯气体浓度值的差值作为瓦斯传感器1的检测输出值的修正量(例如：标准气样中的瓦斯气体浓度值为1％，测得的瓦斯气体浓度值为0.85％，则所述差值为0.15％，该差值作为瓦斯传感器1的检测输出值的修正量)；最后，用户将瓦斯传感器1置于原检测位置并通过遥控器向所述红外接收电路15发出调校退出命令，所述中央控制单元11退出调校状态。

C、用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出结束标校命令，所述中央控制单元11获得所述标校结束命令后进入正常工作状态，并通过所述通讯电路14将相应的传感器编号信息、标校结束信息和当前测得的瓦斯气体浓度值送至监控分站2，再由监控分站2经通讯网络送至井上监控服务器5；井上监控服务器5上显示相应的瓦斯传感器1结束标校状态并开始正常检测，同时显示其当前测得的瓦斯气体浓度值。

所述步骤A中，所述传感器编号信息和标校状态信息通过通讯电路14的RS485通讯模块电路并经RS485通讯线路送至监控分站2。所述监控分站2将所述传感器编号信息和标校状态信息经通讯网络送至井上监控服务器5的过程为：监控分站2先将所述传感器编号信息和标校状态信息送至井下环网交换机3，然后由井下环网交换机3传送至调度室交换机4，最后由调度室交换机4传送至井上监控服务器5。

所述步骤B和C之间还包括如下断电测试功能步骤：用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出瓦斯浓度值模拟测试命令并输入超限值的瓦斯浓度值；所述中央控制单元11将该超限值的瓦斯浓度值送至监控分站2；监控分站2检测到对应的瓦斯传感器1瓦斯浓度值超限时，控制与瓦斯传感器1所在位置相对应的与监控分站2相连的远动开关6动作，同时远动开关6反馈断电信息至监控分站2，监控分站2将该断电信息传至井上监控服务器5；然后用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出退出模拟测试命令，即完成断电测试功能检测。

所述步骤C中，所述标校结束信息经通讯电路14的RS485通讯模块电路并经RS485通讯线路送至监控分站2；在中央控制单元11进入正常检测状态后，所述瓦斯气体浓度值的信息通过通讯电路14的频率信号模块电路并经频率信号线路送至监控分站2。采用不同频率的频率信号传递相应的瓦斯气体浓度值，抗干扰性能好。

所述步骤C中的监控分站2将标校结束信息经通讯网络送至井上监控服务器5的过程为：监控分站2先将所述标校结束信息送至井下环网交换机3，然后由井下环网交换机3传送至调度室交换机4，最后由调度室交换机4传送至井上监控服务器5。

所述监控分站2与井上监控服务器5之间的“通讯网络”包括：与监控分站2相连的井下环网交换机3、由多个井下环网交换机3组成的环网、与井下环网交换机3相连的调度室交换机4。

(实施例2)

见图1、2和4，本实施例的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，包括如下步骤：

a、用户通过监控分站2的分站控制键盘或分站遥控器设置一个瓦斯传感器1处于标校状态后，监控分站2将所述瓦斯传感器1所对应的传感器编号信息和标校状态信息经通讯网络送至井上监控服务器5；井上监控服务器5上显示所述瓦斯传感器1处于标校状态，并显示所述传感器编号；所述瓦斯传感器1的显示数码管16提示其处于标校状态。

b、对瓦斯传感器1进行现场通气调校，即：用户通过瓦斯传感器1的遥控器向瓦斯传感器1内的红外接收电路15发出传感器调校命令，瓦斯传感器1的与红外接收电路15相连的中央控制单元11获得所述调校命令后进入调校状态；然后用户将瓦斯传感器1置于新鲜空气中并进行瓦斯传感器调零，即：通过遥控器设置瓦斯传感器1当前所测得的瓦斯气体浓度值为零；然后用户将瓦斯传感器1置于具有预设瓦斯气体浓度的标准气样中，并通过遥控器进行瓦斯传感器1的灵敏度调整，即：将瓦斯传感器1当前所测得的瓦斯气体浓度值与标准气样中的瓦斯气体浓度值的差值作为瓦斯传感器1的检测输出值的修正量；最后，用户将瓦斯传感器1置于原检测位置并通过遥控器向所述红外接收电路1 5发出调校退出命令，所述中央控制单元11退出调校状态。

c、用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出结束标校命令，所述中央控制单元11获得所述标校结束命令后进入正常工作状态，并通过与中央控制单元11相连的通讯电路14将相应的传感器编号信息、标校结束信息和当前测得的瓦斯气体浓度值送至监控分站2，再由监控分站2经通讯网络送至井上监控服务器5；井上监控服务器5上显示相应的瓦斯传感器1结束标校状态并开始正常检测，同时显示其当前测得的瓦斯气体浓度值。

所述步骤a中，所述监控分站2将所述传感器编号信息和标校状态信息经通讯网络送至井上监控服务器5的过程为：监控分站2先将所述传感器编号信息和标校状态信息送至井下环网交换机3，然后由井下环网交换机3传送至调度室交换机4，最后由调度室交换机4传送至井上监控服务器5。

所述步骤b和c之间还包括如下断电测试功能步骤：用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出瓦斯浓度值模拟测试命令并输入超限值的瓦斯浓度值；所述中央控制单元11将该超限值的瓦斯浓度值送至监控分站2；监控分站2检测到对应的瓦斯传感器1瓦斯浓度值超限时，控制与瓦斯传感器1所在位置相对应的与监控分站2相连的远动开关6动作，同时远动开关6反馈断电信息至监控分站2，监控分站2将该断电信息传至井上监控服务器5；然后用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出退出模拟测试命令，即完成断电测试功能检测。

所述步骤c中，所述监控分站2将标校结束信息经通讯网络送至井上监控服务器5的过程为：监控分站2先将所述标校结束信息送至井下环网交换机3，然后由井下环网交换机3传送至调度室交换机4，最后由调度室交换机4传送至井上监控服务器5。

(实施例3)

见图1、2和5，本实施例的矿用安全监控系统的瓦斯传感器的在线调校方法，包括如下步骤：

①、用户通过井上监控服务器5设置一个瓦斯传感器1处于标校状态后，将该瓦斯传感器1所对应的传感器编号信息和标校状态信息经通讯网络送至监控分站2；监控分站2标记所述瓦斯传感器1处于标校状态；所述瓦斯传感器1的显示数码管16提示其处于标校状态。

②、对瓦斯传感器1进行现场通气调校，即：用户通过瓦斯传感器1的遥控器向瓦斯传感器1内的红外接收电路15发出传感器调校命令，瓦斯传感器1的与红外接收电路15相连的中央控制单元11获得所述调校命令后进入调校状态；然后用户将瓦斯传感器1置于新鲜空气中并进行瓦斯传感器调零，即：通过遥控器设置瓦斯传感器1当前所测得的瓦斯气体浓度值为零；然后用户将瓦斯传感器1置于具有预设瓦斯气体浓度的标准气样中，并通过遥控器进行瓦斯传感器1的灵敏度调整，即：将瓦斯传感器1当前所测得的瓦斯气体浓度值与标准气样中的瓦斯气体浓度值的差值作为瓦斯传感器1的检测输出值的修正量；最后，用户将瓦斯传感器1置于原检测位置并通过遥控器向所述红外接收电路15发出调校退出命令，所述中央控制单元11退出调校状态。

③、用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出结束标校命令，所述中央控制单元11获得所述标校结束命令后进入正常工作状态，并通过与中央控制单元11相连的通讯电路14将相应的传感器编号信息、标校结束信息和当前测得的瓦斯气体浓度值送至监控分站2，再由监控分站2经通讯网络送至井上监控服务器5；井上监控服务器5上显示相应的瓦斯传感器1结束标校状态并开始正常检测，同时显示其当前测得的瓦斯气体浓度值。

所述步骤②和③还包括如下断电测试功能步骤：用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出瓦斯浓度值模拟测试命令并输入超限值的瓦斯浓度值；所述中央控制单元11将该超限值的瓦斯浓度值送至监控分站2；监控分站2检测到对应的瓦斯传感器1瓦斯浓度值超限时，控制与瓦斯传感器1所在位置相对应的与监控分站2相连的远动开关6动作，同时远动开关6反馈断电信息至监控分站2，监控分站2将该断电信息传至井上监控服务器5；然后用户通过遥控器向所述红外接收电路15发出退出模拟测试命令，即完成断电测试功能检测。