CN214900359U - 防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置 - Google Patents

Abstract

防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，包括瓦斯抽采***的总控制电源开关，还具有探测电路、接收控制电路；探测电路包括开关电源、蓄电池、瓦斯探测子电路和无线发射子电路；开关电源、蓄电池、瓦斯探测子电路和无线发射子电路安装在元件盒并电性连接；接收控制电路包括开关电源A、蓄电池A、无线接收子电路、控制信号接收子电路，开关电源A、蓄电池A、无线接收子电路、控制信号接收子电路安装在元件盒A内并和总控制电源开关电性连接。本新型现场有瓦斯泄漏时会自动接通总电源开关，保证了瓦斯抽采***的正常工作和井下人员的安全，不需要抽采***工作时，即使无关人员操作电源开关合闸也不会使瓦斯抽采***得电，实现了智能化管理。

Description

防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置

技术领域

本实用新型涉及控制设备领域，特别是一种防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置。

背景技术

煤矿的瓦斯治理是煤矿安全的重中之重，对于瓦斯治理的各种安全管理，必须一应俱全；同时按照煤矿规定的管理办法，严格执行。在煤矿瓦斯治理过程当中，主要采用瓦斯抽采***，对煤矿岩层中含有的瓦斯提前进行抽采，以防止发生瓦斯***。瓦斯抽采***应用中预先在煤层中钻入瓦斯抽采孔，然后在孔内安装瓦斯抽采装置，进而将岩层中的瓦斯抽出来，抽出的瓦斯可以用于发电，或者是没有发电条件的，就经管道等安全排放。在瓦斯抽采过程当中，瓦斯抽采***的启动和关闭，必须严格按照流程和工况执行，比如提前打开瓦斯抽采***进行抽采，可能会影响其他***的正常工作；而打开抽采***后，正常抽采中，突然有人误关停瓦斯抽采***的电源，这就会发生很大的安全隐患，导致瓦斯涌入煤矿井下巷道当中，使巷道内瓦斯超标，进而有可能发生瓦斯安全事故。因此瓦斯抽采***的启动和关闭必须严格执行，不得误操作，并且防止他人误关停和误启动。

现有的技术中，瓦斯抽采***的总控制电源开闭还是人工化操作，不能实现智能化管理，一般情况下都是相关管理人员打开或关闭总控制电源开关后，在总控制电源开关的附近挂上“禁止合闸”或“禁止分闸”等提示牌、提示其他人员不得操作电源开关，防止事故的发生。但是因为是人为管理控制，难免会有疏忽，当相关管理人员在分合闸后忘记挂上提示牌，或者其他人员忽视了提示牌的存在误操作了总电源开关后，就有可能发生不可预见的严重安全事故。综上所述，提供一种能有效控制瓦斯抽采***总电源开关误开闭的装置显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有瓦斯抽采***的总控制电源开关的开闭由于是人为手动操作，不能实现智能化管理，当管理人员疏忽在分合闸后忘记挂上提示牌，或者其他人员忽视了提示牌的存在误操作了总电源开关，有可能会发生不可预见严重安全事故的弊端，本实用新型提供了一种应用中在相关机构及电路共同作用下，如果有人在瓦斯抽采***工作中误关闭了总电源开关，现场有瓦斯泄漏时会自动接通总电源开关，保证了瓦斯抽采***的正常工作和井下人员的安全，在瓦斯抽采***停止工作时，相关管理人员能通过手机远程控制方式控制总电源开关处于分闸状态、即使无关人员操作电源开关合闸也不会使瓦斯抽采***得电，由此实现了智能化管理目的的防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，包括瓦斯抽采***的总控制电源开关，其特征在于还具有探测电路、接收控制电路；所述探测电路包括开关电源、蓄电池、瓦斯探测子电路和无线发射子电路；所述开关电源、蓄电池、瓦斯探测子电路和无线发射子电路安装在元件盒，元件盒安装在瓦斯抽采***附近的井壁上；所述瓦斯探测子电路的电源输出端和无线发射子电路的电源输入端电性连接；所述接收控制电路包括开关电源A、蓄电池A、无线接收子电路、控制信号接收子电路，开关电源A、蓄电池A、无线接收子电路、控制信号接收子电路安装在元件盒A内；所述控制子电路的控制电源输入端和交流工作电源电性连接，控制子电路的控制电源输出端和无线接收子电路的控制信号输入端、总控制电源开关的三个电源输入触点分别电性连接，无线接收子电路的控制电源输出端和总控制电源开关的三个电源输出触点电性连接。

进一步地，所述探测电路的开关电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述瓦斯探测子电路包括气敏器件、电阻、光耦、PNP三极管、NPN三极管，气敏器件、电阻、光耦、PNP三极管、NPN三极管经电路板布线连接，第一只电阻一端和气敏器件的正极电源输入端连接，第一只电阻另一端和气敏器件的第一测量极、第三只电阻一端、PNP三极管发射极电性连接，气敏器件的第二测量极和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和光耦内藏的光电二极管负极连接，光耦内藏的光电三极管集电极和PNP三极管基极连接，气敏器件负极电源输入端和NPN三极管发射极、光耦内藏的光电三极管发射极连接，光耦内藏的光电二极管正极和第三只电阻另一端。

进一步，所述无线发射子电路是无线发射电路模块，无线信号发射模块的其中一只无线信号发射按键下的两个触点电性连接在一起。

进一步地，所述无线接收子电路包括无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器，无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器之间电性连接，无线接收电路模块的正极电源输入端和继电器正极电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，无线接收电路模块的其中一个输出端和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接。

进一步，所述控制信号接收子电路包括型号远程无线控制器成品和继电器，远程无线控制器成品的其中一路控制电源输出端、负极电源输入端和继电器电源输入两分别端连接。

本实用新型有益效果是：本新型的探测电路安装在瓦斯抽采***附近的井壁上，这样能实时检测瓦斯是否泄露。当瓦斯抽采***工作中有人误关闭了总电源开关，瓦斯抽采***由于停止工作、瓦斯刚泄漏时，探测电路能马上发送出无线控制信号，总电源开关处的接收控制电路接收到无线信号后，能将总电源开关的三个电源输入触点和三个电源输出触点短接，不再受到其他无关人员对总电源开关的分闸操作影响，进而，瓦斯抽采***再次马上得电工作，防止了瓦斯进一步泄露对井下作业人员人身安全带来的影响。本新型中，相关管理人员可通过身边手机经控制信号接收子电路断开控制电源开关的三个电源输入触点和三相380V输入电源线之间，这样，即使无关人员对总电源开关进行了合闸，也不会导致瓦斯抽采***工作，防止了对其他***的正常工作影响。本新型实现了智能化管理目的，并具有好的安全效果。基于上述，所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图。

图2、3是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，包括瓦斯抽采***的总控制电源开关1，还具有探测电路、接收控制电路；所述探测电路包括开关电源21、蓄电池22、瓦斯探测子电路23和无线发射子电路24；所述开关电源21、蓄电池22、瓦斯探测子电路23和无线发射子电路24安装在元件盒25内电路板上，元件盒25安装在瓦斯抽采***附近的井壁上；所述接收控制电路包括开关电源A31、蓄电池A32、无线接收子电路33、控制信号接收子电路34，开关电源A31、蓄电池A32、无线接收子电路33、控制信号接收子电路34安装在元件盒A35内电路板A上，元件盒A35(位于矿井上)安装在总控制电源开关1的侧端。

图1、2、3所示，探测电路的开关电源U1是型号220V/12V的交流转直流开关电源模块成品；蓄电池G是型号12V/5Ah的锂蓄电池。探测电路的瓦斯探测子电路包括型号QM-N5的气敏器件T，电阻R1及R2、R3，型号4N25的光耦U2，PNP三极管Q，NPN三极管Q1；气敏器件、电阻、光耦、PNP三极管、NPN三极管之间经电路板布线连接，第一只电阻R1一端和气敏器件T的正极电源输入端1脚连接，第一只电阻R1另一端和气敏器件T的第一测量极2脚、第三只电阻R3一端、PNP三极管Q发射极连接，气敏器件T的第二测量极4脚和第二只电阻R2一端连接，第二只电阻R2另一端和NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1集电极和光耦U2内藏的光电二极管负极连接，光耦U2内藏的光电三极管集电极和PNP三极管Q基极连接，气敏器件U2负极电源输入端2脚和NPN三极管Q1发射极、光耦U2内藏的光电三极管发射极连接，气敏器件T的探测头前端位于元件盒前端中部开孔外(利于探测瓦斯)，第三只电阻R3另一端和光耦U2内藏的光电二极管正极连接。无线发射子电路U3是型号SF1500的无线发射电路模块成品，其具有四只无线信号发射按键、分别按下时能分别发送四路不同无线控制信号，无线信号发射模块的第一只无线信号发射按键S下的两个触点经导线连接在一起。

图1、2、3所示，开关电源AU3是型号220V/12V的交流转直流开关电源模块成品；蓄电池AG1是型号12V/5Ah的锂蓄电池。无线接收子电路包括型号SF1500的无线接收电路模块U4、电阻R4、NPN三极管Q3和继电器K，无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器经电路板布线连接，无线接收电路模块U4的正极电源输入端1脚和继电器K正极电源输入端连接，无线接收电路模块U4的负极电源输入端3脚(2、5、6、7脚悬空)和NPN三极管Q3发射极连接，无线接收电路模块U4的其中一个输出端4脚和电阻R4一端连接，电阻R4另一端和NPN三极管Q3基极连接，NPN三极管Q3集电极和继电器K负极电源输入端连接。控制信号接收子电路包括型号CL4-GPRS的远程无线控制器成品U5和继电器K1，远程无线控制器成品U5具有两个电源输入端1及2脚，四路控制电源输出接线端3、4、5、6脚，工作电压是直流12V，使用中，通过现有成熟的手机APP技术，使用者可在远端经手机APP通过无线移动网络分别发送出控制指令，远程无线控制器成品U5接收到控制指令后，会分别控制四路控制电源输出端输出或不输出电源,远程无线控制器成品的其中一路控制电源输出端3脚、负极电源输入端2脚和继电器K1正负两极电源输入端分别连接。

图1、2、3所示，开关电源U1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，开关电源U1的电源输出端3及4脚和瓦斯探测子电路的电源输入端电阻R1另一端及NPN三极管Q1发射极、蓄电池G两极分别经导线连接。瓦斯探测子电路的电源输出端PNP三极管Q的集电极及NPN三极管Q1的发射极和无线发射子电路U3的电源输入两端分别经导线连接。开关电源AU3的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，开关电源AU3的电源输出端3及4脚和无线接收子电路电源输入端无线接收电路模块U4的1及3脚、控制子电路电源输入端远程无线控制器U5的1及2脚分别经导线连接。总控制电源开关ZT的三个电源输入触点SR和三相380V输入电源线断开(三个电源输出触点SC连接瓦斯抽采***XT的工作电源输入端，总电源开关合闸后、继电器K1失电情况下，三个电源输入触点SR和三个电源输出触点SC分别闭合，瓦斯抽采***XT得电工作)，三相380V输入电源线和控制子电路的继电器K1三个控制电源输入端分别经导线连接，控制子电路的控制电源输出端继电器K1三个常闭触点端和无线接收子电路的继电器K三个控制电源输入端、总控制电源开关的三个电源输入触点SR分别经导线连接，无线接收子电路的控制电源输出端继电器K的三个常开触点端和总控制电源开关的三个电源输出触点SC分别经导线连接。

图1、2、3所示，220V交流电源进入开关电源U1的1及2脚后，开关电源U1在其内部电路作用下3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入瓦斯探测子电路的电源输入端，于是，瓦斯探测子电路得电处于工作状态；同时，12V直流电源进入蓄电池G为蓄电池G进行浮动充电，这样，开关电源U1停止输出电源后，后级的瓦斯探测子电路及无线发射子电路仍然会得电工作，保证了本新型可靠工作。220V交流电源进入开关电源AU3的1及2脚后，开关电源AU3在其内部电路作用下3及4脚会输出稳定的12V直流电源进入无线接收子电路、控制子电路电源的输入端，于是，无线接收子电路、控制子电路处于工作状态；同时，12V直流电源进入蓄电池AG1为蓄电池AG1进行浮动充电，这样，开关电源AU3停止输出电源后，后级的无线接收子电路、控制子电路仍然会得电工作，保证了本新型可靠工作。

图1、2、3所示，当瓦斯抽采***XT的管理人员打开(合闸)总电源开关ZT后(继电器K1失电状态下)，380V交流电源会经继电器K1三个控制电源输入端及三个常闭常闭触点端进入总控制电源开关的三个电源输入触点SR，由于此刻总电源开关ZT合闸，那么，380V电源会进入瓦斯抽采***XT的电源输入端，瓦斯抽采***XT正常得电工作，对岩层中的瓦斯进行抽出。瓦斯探测子电路和无线发射子电路中，12V电源经电阻R1降压限流进入气敏器件T的电源输入端，于是气敏器件T处于得电工作状态，对周围是否有瓦斯泄漏进行探测。实际情况下，没有无关人员关闭总电源开关ZT、瓦斯抽采***XT正常工作时，瓦斯抽采***XT附近没有瓦斯泄漏，这样气敏器件T的第一测量极3脚及第二测量极4脚之间的电阻值很大，第二测量极输出的电源电压经电阻R2降压限流后进入NPN三极管Q1的基极低于0.7V，那么NPN三极管Q1处于截止状态、光耦U2不会导通无线发射子电路也就不会得电工作。当有无关人员关闭了瓦斯抽采***的总电源开关ZT，瓦斯抽采***XT失电停止工作，煤层内的瓦斯由于没有进行处理抽采会泄露到附近，进而被气敏器件T马上探测到，气敏器件T的第一测量极及第二测量极之间电阻迅速变小，这样，第二测量极输出的电源电压经电阻R2降压限流后进入NPN三极管Q1的基极高于0.7V，NPN三极管Q1导通集电极输出低电平进入光耦U2内藏的光电二极管负极电源输入端，于是光电二极管得电发光(电阻R3降压限流作用)，进而光耦U2内藏的光电三极管导通其集电极输出低电平进入PNP三极管Q的基极，PNP三极管Q导通集电极输出低电平进入无线发射电路模块U3正极电源输入端，无线发射电路模块U3处于得电工作状态。由于，无线信号发射模块的第一只无线信号发射按键S下的两个触点经导线连接在一起，所以此刻无线发射电路模块U3会发射出第一路无线闭合信号。

图1、2、3所述，当有人关闭了总电源开关ZT、瓦斯抽采***XT失电停止工作，无线发射电路模块U3发射出第一路无线闭合信号后(实际情况下，当煤层下即使抽采***停止工作不再有瓦斯产生时，不需要瓦斯抽采***工作，管理人员关闭总电源开关ZT后、再关闭开关电源U1和瓦斯探测子电路、无线发射子电路之间的电源开关D1，那么瓦斯探测子电路和无线发射子电路就会全部停止工作)，1500米范围内无线接收电路模块U4会接收到第一路无线闭合信号进而其4脚输出高电平经电阻R4降压限流进入NPN三极管Q3的基极，NPN三极管Q3导通集电极输出低电平进入继电器K的负极电源输入端，于是，继电器K得电吸合其三个控制电源输入端和三个常开触点端分别闭合。由于，三相380V输入电源线和继电器K1三个控制电源输入端连接，继电器K1三个常闭触点端和无线接收子电路的继电器K三个控制信号输入端、总控制电源开关的三个电源输入触点SR分别接，继电器K的三个常开触点端和总控制电源开关的三个电源输出触点SC分别连接，所以此刻总控制电源开关的三个电源输出触点SC和三个电源输入触点SR会分别短接连通，也就是说，当无关人员对总电源开关ZT进行分闸、现场有瓦斯泄漏时，总电源开关ZT的电源输入端和电源输出端仍然会连通，瓦斯抽采***XT仍然会得电工作；防止了瓦斯进一步泄露对井下作业人员人身安全带来的影响(现场没有瓦斯泄漏，无线发射电路模块U3不发射无线信号、无线接收电路模块U4的3脚才会停止输出高电平，进而，继电器K失电，总电源开关ZT的电源输入端和电源输出端断开，瓦斯抽采***XT才会失电不再工作)。

图1、2、3所示，在瓦斯抽采过程前，为了防止其他无关人员提前打开瓦斯抽采***进行抽采，可能会影响其他***的正常工作时。管理人员通过现有的成熟手机远程控制技术，经手机APP操作手机界面发出第一路闭合指令后，第一路无线闭合指令会经无线移动网络发送出去，位于总电源开关ZT处的远程控制电路U5接收到控制信号后，会从其第一路控制电源输出端3脚输出正极电源进入继电器K1正极电源输入端，于是，继电器K1得电吸合其三个控制电源输入端和三个常开触点端分别开路。由于，三相380V输入电源线和继电器K1三个控制电源输入端连接，继电器K1三个常闭触点端和无线接收子电路的继电器K三个控制信号输入端、总控制电源开关的三个电源输入触点SR分别连接，所以此刻即使有人将总电源开关ZT合闸，总控制电源开关的三个电源输出触点SC和三个电源输入触点SR会分别短接连通，但是三相380V输入电源线不会进入三个电源输入触点SR，因此，瓦斯抽采***XT不会得电工作。后续需要控制瓦斯抽采***XT工作时，管理人员经手机APP操作手机界面发出第一路开路指令后，第一路无线开路指令会经无线移动网络发送出去，位于总电源开关ZT处的远程控制电路U5接收到控制信号后，其第一路控制电源输出端3脚会停止输出正极电源，进而继电器K1失电其三个控制电源输入端和三个常闭触点端再次分别闭合，为管理人员正常控制瓦斯抽采***的工作做好准备。本新型实现了智能化管理目的，并具有好的安全效果。电路中，电阻R1、R2、R3、R4阻值分别是47Ω、4.7K、1.8K、1K；NPN三极管Q1、Q2型号是9013；PNP三极管Q型号是9012；继电器K、K1是DC12V继电器。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，包括瓦斯抽采***的总控制电源开关，其特征在于还具有探测电路、接收控制电路；所述探测电路包括开关电源、蓄电池、瓦斯探测子电路和无线发射子电路；所述开关电源、蓄电池、瓦斯探测子电路和无线发射子电路安装在元件盒，元件盒安装在瓦斯抽采***附近的井壁上；所述瓦斯探测子电路的电源输出端和无线发射子电路的电源输入端电性连接；所述接收控制电路包括开关电源A、蓄电池A、无线接收子电路、控制信号接收子电路，开关电源A、蓄电池A、无线接收子电路、控制信号接收子电路安装在元件盒A内；控制子电路的控制电源输入端和交流工作电源电性连接，控制子电路的控制电源输出端和无线接收子电路的控制信号输入端、总控制电源开关的三个电源输入触点分别电性连接，无线接收子电路的控制电源输出端和总控制电源开关的三个电源输出触点电性连接。

2.根据权利要求1所述的防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，其特征在于，探测电路的开关电源是交流转直流开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，其特征在于，瓦斯探测子电路包括气敏器件、电阻、光耦、PNP三极管、NPN三极管，气敏器件、电阻、光耦、PNP三极管、NPN三极管经电路板布线连接，第一只电阻一端和气敏器件的正极电源输入端连接，第一只电阻另一端和气敏器件的第一测量极、第三只电阻一端、PNP三极管发射极电性连接，气敏器件的第二测量极和第二只电阻一端连接，第二只电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和光耦内藏的光电二极管负极连接，光耦内藏的光电三极管集电极和PNP三极管基极连接，气敏器件负极电源输入端和NPN三极管发射极、光耦内藏的光电三极管发射极连接，光耦内藏的光电二极管正极和第三只电阻另一端。

4.根据权利要求1所述的防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，其特征在于，无线发射子电路是无线发射电路模块，无线信号发射模块的其中一只无线信号发射按键下的两个触点电性连接在一起。

5.根据权利要求1所述的防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，其特征在于，无线接收子电路包括无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器，无线接收电路模块、电阻、NPN三极管和继电器之间电性连接，无线接收电路模块的正极电源输入端和继电器正极电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端和NPN三极管发射极连接，无线接收电路模块的其中一个输出端和电阻一端连接，电阻另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和继电器负极电源输入端连接。

6.根据权利要求1所述的防止他人误关停或启动瓦斯抽采***的装置，其特征在于，控制信号接收子电路包括型号远程无线控制器成品和继电器，远程无线控制器成品的其中一路控制电源输出端、负极电源输入端和继电器电源输入两分别端连接。

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