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[1]陈 青.无线节点式小孔径钻孔瓦斯抽采监测系统的研制[J].工业仪表与自动化装置,2022,(03):35-40.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.03.008]
　CHEN Qing.Development of wireless node small aperture borehole gas drainage monitoring system[J].Industrial Instrumentation & Automation,2022,(03):35-40.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.03.008]
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无线节点式小孔径钻孔瓦斯抽采监测系统的研制

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2022年03期
页码:
35-40
栏目:
出版日期:
2022-06-15

文章信息/Info

Title:
Development of wireless node small aperture borehole gas drainage monitoring system
文章编号:
1000-0682（2022）03-0000-00
作者:
陈 青1; 2
1.中煤科工集团沈阳研究院有限公司；
2.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122
Author(s):
CHEN Qing 1; 2
1.CCTEG Shenyang Research Institute；
2.State Key Laboratory of Coal Mine Safety Technology , Fushun Liaoning 113122,China
关键词:
小孔径; 矿用瓦斯流量测量; MAX35104; 气体流量计; LoRa通信
Keywords:
Small aperture;  Mine gas flow measurement;  MAX35104;  Gas flowmeter; LoRacommunication
分类号:
TH814；P631
DOI:
10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.03.008
文献标志码:
A
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。
Abstract:
In this paper, a monitoring system for gas drainage drilling with small aperture (< 90mm) basedonthe basic unit is developed. The systemfinishedthe real-time and dynamic monitoring of three important parameters of pipeline flow,concentration and pressure.At the same time, in order to reduce the labor intensity of construction, the wireless data transmission function of Lora communication technology is used to ensure the continuity of system datainthesystem.Firstly, this paper puts forward the design goal of the system and completes the overall framework of the systemaccordingtothe working conditions of pipeline monitoring and the requirements of the mine.In the design of hardware system, the gas flow acquisition unit with high-precision time conversion max35104 and Lora wireless communication module are discussed.At the same time, two-level intrinsically safe power supply protection circuits of LT3456 and IRLR2908 are designedin order to meet the underground conditions of coal mine. Secondly, the software flow design of the system is discussed in detail. Finally, the calibration and verification of pipeline flow, concentration and pressure of the system prototype are completed. The experimental results show that the test accuracy of the system meets the requirements of design accuracy.The establishment of the system can grasp the gas drainage situation in the area with group holes, increase the monitoring density, improve the monitoring resolution of coal seam drainage, realize fine monitoring, and provide strong technical support for coal mine geological guarantee.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-12-20

作者简介：
陈青（1982），女，河北保定人，副研究员，硕士， 研究方向：矿用产品的检测检验、科研及标准化工作。
更新日期/Last Update: 1900-01-01