一种隧道掘进工作面与监控分站之间的无线瓦斯监测方法

摘要

一种隧道掘进工作面与监控分站之间的无线瓦斯监测方法，电池装置同时为甲烷传感器、PWM频率信号采集模块和无线发射模块提供电源保障并配置在隧道掘进工作面，紧随隧道掘进工作面拱顶配置的甲烷传感器采集即时瓦斯浓度，通过PWM频率信号采集模块的转换变为对应数字信号并通过无线发射模块向外发出，无线接收模块接受对应数字信号并通过PWM频率信号输出模块将对应数字信号转回配置即时瓦斯浓度，即时瓦斯浓度通过监控分站的瓦斯监测计算机作出预警信号以供参考，本发明无线瓦斯监测范围不受限制，可在隧道掘进工作面所配移动机械上使用，随时监测隧道掘进工作面拱顶附近的瓦斯浓度，为安全施工提供可靠保障。

主权项

一种隧道掘进工作面与监控分站之间的无线瓦斯监测方法，该无线瓦斯监测方法使用到电池装置、甲烷传感器、PWM频率信号采集模块、无线发射模块、无线接收模块以及PWM频率信号输出模块，其中电池装置同时为甲烷传感器、PWM频率信号采集模块和无线发射模块提供电源保障并配置在隧道掘进工作面，无线接收模块和PWM频率信号输出模块配置在监控分站端并与瓦斯监测计算机连接，其特征是：PWM频率信号采集模块含有采集端电源管理电路、采集端串口通信接口、采集端MCU单片机以及PWM采集接口，采集端电源管理电路连接采集端MCU单片机，而采集端MCU单片机分别连接有采集端串口通信接口、PWM采集接口和无线发射模块，PWM采集接口连接甲烷传感器，电池装置为采集端电源管理电路、甲烷传感器和无线发射模块提供电源保障；PWM频率信号输出模块含有输出端电源管理电路、输出端串口通信接口、输出端MCU单片机以及PWM输出接口，输出端电源管理电路连接输出端MCU单片机，而输出端MCU单片机分别连接有输出端串口通信接口、PWM输出接口和无线接收模块，PWM输出接口通过有线连接到监控分站，监控分站为输出端电源管理电路和无线接收模块提供电源保障；无线发射模块与无线接收模块相匹配，无线接收模块通过无线传输接收无线发射模块所发出的数字信号；紧随隧道掘进工作面拱顶配置甲烷传感器，甲烷传感器采集所述拱顶处的即时瓦斯浓度，将所述即时瓦斯浓度以200～1000Hz频率信号通过PWM采集接口被输入到采集端MCU单片机，通过采集端MCU单片机中的计时器将所述200～1000Hz频率信号转换为对应信号脉宽，经多次采集可以得出平均脉冲周期，采集端MCU单片机将所述对应信号脉宽以及所述平均脉冲周期分别转换为对应数字信号，所述对应数字信号再通过无线发射模块被传输到无线接收模块，之后无线接收模块将接收到的所述对应数字信号输入到输出端MCU单片机，通过输出端MCU单片机中的计时器将所述对应数字信号直接转换为所述200～1000Hz频率信号以及所述平均脉冲周期，所述200～1000Hz频率信号和所述平均脉冲周期经过PWM输出接口传输给监控分站，监控分站再通过所述瓦斯监测计算机将所述200～1000Hz频率信号还原成所述瓦斯浓度，紧随隧道掘进工作面拱顶处所采集的各所述即时瓦斯浓度被所述瓦斯监测计算机分别记录，各所述即时瓦斯浓度通过所述瓦斯监测计算机不断发出预警信号以供参考。