一种煤矿防爆排气监测系统技术领域
本发明涉及安防技术领域，尤其涉及一种煤矿防爆排气监测系统。
背景技术
煤炭是我国的主要能源，但随着矿井开采规模和深度的增加，煤矿瓦斯的含量也
相应增大，当瓦斯在空气中的浓度超过50％时，能使人快速窒息死亡，是煤矿生产中的主要
危害因素。防止瓦斯集聚的基本方法是以足够的风量将瓦斯冲淡，排出地面。当瓦斯涌出量
很大时，还须用专门措施控制瓦斯的涌出，最有效而广泛使用的方法是用管道将瓦斯抽到
地面。现有技术中实现瓦斯由矿井中排出的手段主要为采用风机对矿道进行引风或鼓风操
作，以上方式虽然实现简单，但在实际运用时存到风量不便于控制的缺陷：风量若较大，瓦
斯排出彻底，但影响矿下工作环境；风量若过小，容易酿成瓦斯浓度短时间内超过5％，严重
时，容易酿成矿难。因此，对煤矿瓦斯的浓度进行实时监测在煤矿安全系统中非常重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种煤矿防爆排气
监测系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下，一种煤矿防爆排气监测系统，包括排
气系统和监测系统。
所述排气系统包括防爆开关和防爆排气扇；所述防爆开关与防爆排气扇电连接；
所述监测系统包括监测中心、监测装置及井下分站，所述井下分站分别与所述检测中心和
检测装置连接，所述井下分站通过管道与所述排气系统连通。
所述防爆开关包括防爆开关外壳，防爆开关外壳内设有电机侧定子铁芯和电源侧
定子铁芯，所述电机侧定子铁芯上方设有执行器侧接线柱，所述防爆开关通过执行器侧接
线柱与防爆排气扇电源线相连，所述电源侧定子铁芯通过电源侧接线柱与电源相连，所述
电机侧定子铁芯下方设有导电片，所述导电片端部与活动铁芯相接触，电机侧定子铁芯与
活动铁芯之间设有回位弹簧，所述电机侧定子铁芯侧面设有电磁线圈，所述电磁线圈上设
有线圈接线端Ⅰ和线圈接线端Ⅱ，所述防爆开关的线圈接线端Ⅱ接地。
所述监测中心设于井上，其包括监测主机、数据库系统、显示装置和报警装置；所
述监测主机与所述数据库系统相连接，所述显示装置包括显示电路和显示屏，所述监测主
机通过所述显示电路与所述显示屏相连接，所述报警装置连接于所述监测主机的控制信号
输出端；所述井下分站有一个或多个，分别设于井下；所述监测装置与所述井下分站连接。
所述显示屏为多功能防爆LED显示屏，包括防爆US电源和设置于配电箱内的短路
自动保护装置，所述配电箱通过绝燃电线与防爆LED显示屏连通。
所述监测装置包括处理器模块、信号调理模块、电源、传感器模块、数码管显示模
块和声光报警模块，所述处理器模块分别与所述数码管显示模块、信号调理模块、电源、所
述声光报警模块相连接，所述传感器模块与所述防爆开关的线圈接线端Ⅰ连接且通过信号
调理模块与所述处理器模块相连接，所述处理器模块通过无线传输模块与所述井下分站相
连接，所述井下分站通过RS-485总线与所述监控主机相连接；每个所述井下分站连接有一
个所述排气系统。
所述处理器模块采用型号为AT89S51的单片机。
所述无线传输模块的型号采用nrf905无线芯片。
所述传感器模块为催化燃烧型瓦斯传感器，其型号采用MCJ4/3.0。
所述防爆开关的执行器侧接线柱连接防爆排气扇的电源接线柱，防爆排气扇的另
一端接地线。
本发明的有益效果是：采用的处理器模块和催化燃烧型瓦斯传感器，有效监测井
下的瓦斯浓度，提高了系统监测的准确度和稳定性，同时采用无线传输的方式进行通信，提
高了系统的伸缩性和可扩展能力，随着煤矿开采掘进面的推进，仍能有效方便的对瓦斯浓
度进行监测。防爆排气扇通过防爆开关控制，控制方便。现有技术中，通过控制系统直接控
制排气设备亦可实现气体的排除，但其控制系统结构较复杂；使用本发明，控制电路简单，
在防爆开关的作用下，即可轻松实现防爆气体的排除，实现简单，且安全性高，能耗低，适用
范围更广。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为图1中监测装置的结构框图；
图3为图1中监测中心的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并
非用于限定本发明的范围。
如图1、图2、图3所示的煤矿防爆排气监测系统，包括排气系统和监测系统。所述排
气系统包括防爆开关和防爆排气扇，所述防爆开关与防爆排气扇电连接；所述监测系统包
括监测中心、监测装置及井下分站，所述井下分站分别与所述检测中心和检测装置连接，所
述井下分站通过管道与所述排气系统连通。
本实施例中，所述防爆开关包括防爆开关外壳，防爆开关外壳内设有电机侧定子
铁芯和电源侧定子铁芯，所述电机侧定子铁芯上方设有执行器侧接线柱，所述防爆开关通
过执行器侧接线柱与防爆排气扇电源线相连，所述电源侧定子铁芯通过电源侧接线柱与电
源相连，所述电机侧定子铁芯下方设有导电片，所述导电片端部与活动铁芯相接触，电机侧
定子铁芯与活动铁芯之间设有回位弹簧，所述电机侧定子铁芯侧面设有电磁线圈，所述电
磁线圈上设有线圈接线端Ⅰ和线圈接线端Ⅱ，所述防爆开关的线圈接线端Ⅱ接地。
本实施例中，所述监测中心设于井上，其包括监测主机、数据库系统、显示装置和
报警装置；所述监测主机与所述数据库系统相连接，所述显示装置包括显示电路和显示屏，
所述监测主机通过所述显示电路与所述显示屏相连接，所述报警装置连接于所述监测主机
的控制信号输出端；所述井下分站有一个或多个，分别设于井下；所述监测装置与所述井下
分站连接。
优选地，所述显示屏为多功能防爆LED显示屏，包括防爆US电源和设置于配电箱内
的短路自动保护装置，所述配电箱通过绝燃电线与防爆LED显示屏连通。
本实施例中，所述监测装置包括处理器模块、信号调理模块、电源、传感器模块、数
码管显示模块和声光报警模块，所述处理器模块分别与所述数码管显示模块、信号调理模
块、电源、所述声光报警模块相连接，所述传感器模块与所述防爆开关的线圈接线端Ⅰ连接
且通过信号调理模块与所述处理器模块相连接，所述处理器模块通过无线传输模块与所述
井下分站相连接，所述井下分站通过RS-485总线与所述监控主机相连接；每个所述井下分
站连接有一个所述排气系统。
优选地，所述处理器模块采用型号为AT89S51的单片机。
优选地，所述无线传输模块的型号采用nrf905无线芯片。
所述传感器模块为催化燃烧型瓦斯传感器，其型号采用MCJ4/3.0。
采用的处理器模块和催化燃烧型瓦斯传感器，有效监测井下的瓦斯浓度，提高了
系统监测的准确度和稳定性，同时采用无线传输的方式进行通信，提高了系统的伸缩性和
可扩展能力，随着煤矿开采掘进面的推进，仍能有效方便的对瓦斯浓度进行监测。防爆排气
扇通过防爆开关控制，控制方便。现有技术中，通过控制系统直接控制排气设备亦可实现气
体的排除，但其控制系统结构较复杂；使用本发明，控制电路简单，在防爆开关的作用下，即
可轻松实现防爆气体的排除，实现简单，且安全性高，能耗低，适用范围更广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。