專利名稱：煤礦井下壓裂檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及煤礦安全管理領域，特別涉及一種應用于煤礦井下壓裂檢測裝置。
背景技術：
在煤炭行業，煤與瓦斯突出的風險隨著煤層開采向縱深發展變得越來越大，目前 礦井先對煤層中的瓦斯進行抽放再開采，但是由于部分區域煤層煤質松軟傳統的抽采方式 效果不明顯，不能有效對煤層中的瓦斯進行抽放，不能最大限度的消除煤與瓦斯突出隱患。 現有的壓裂設備距離壓裂孔較遠，一般為一公里左右，壓裂設備通常將壓裂液通過高壓管 道輸送到壓裂孔。而在壓裂設備工作過程中，需要工作人員對高壓管道及壓裂孔附近設備 進行定期巡視檢查，由于壓裂液在40-60MPa之間，壓強較高，高壓管道在工作過程中不斷 受到液體的侵蝕而出現破壞，因此高壓管道有可能破裂致使出現壓裂液泄露的危險，設備 老化維護工作量大；同時壓裂孔目前都是采用經驗的方法布置。現有的壓裂系統在壓裂設 備工作過程中，需要工作人員對高壓管道及壓裂孔附近設備進行定期巡視檢查，可能產生 高壓管道破裂致使巡檢人員傷亡事故的發生，無法保障礦井生產安全。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述技術問題而提供的一種利用無線傳輸技術、無線視 頻技術、各種環境監測傳感器等技術的煤礦井下壓裂檢測裝置，對壓裂現場的氣體涌出濃 度、頂板離層位移情況、現場壓裂孔及設備的實時圖像、現場的煤爆聲音等信息進行采集處 理，為壓裂工作提供技術保障。本發明的目的可以通過下述技術方案來實現本發明的一種煤礦井下壓裂檢測裝置包括壓裂泵檢測器、無線位移檢測儀、無線 氣體檢測儀、無線視頻攝像機、礦用電源、無線傳輸分站和控制計算機。1.壓裂泵檢測器用于采集五種實時數據(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤滑油 油壓、進口流量、注塞泵油壓)檢測器。2.無線位移檢測儀用于采集巷道離層位移變化數據；3.無線氣體檢測儀用于采集環境內四種氣體(氧氣、甲烷、一氧化碳和硫化氫) 的氣體濃度變化；4.無線視頻攝像機用于采集壓裂現場煤壁或設備的現場視頻和音頻情況；5.礦用電源用于壓裂工作時，在斷電情況下，給無線基站、無線視頻攝像機設備 提供電源支持。6.無線傳輸分站用于數據接收，壓縮，傳輸數據作用；7.控制計算機用于實時數據收集、處理、顯示、控制。在距工作煤壁l_2km的距離外的安全區域，設置控制計算機。控制計算機與無線 傳輸分站連接；無線位移測試儀、無線氣體測試儀、無線視頻攝像機采用無線通信方式將采 集的檢測數據傳送到無線傳輸分站，無線傳輸分站通過數據線纜把檢測數據傳輸到控制計算機，并在控制計算機上顯示；同時控制計算機與壓裂泵檢測器通過數據線纜連接，把采集 到壓裂泵五種(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤滑油油壓、進口流量、注塞泵油壓)實時數 據傳輸到控制計算機；礦用電源與無線傳輸分站、無線視頻攝像機通過電源線連接，給無線 傳輸分站、無線視頻攝像機在斷電情況下提供不少于4個小時的供電支持；操作人員實時 監視工作煤壁的變形情況、壓裂設備的工作狀況，并對壓裂設備進行必要的遠程控制；本裝置的有益效果如下在工作煤壁一方的無線位移測試儀、無線氣體測試儀、無線視頻攝像機采用無線 通信方式與無線傳輸分站連接，實現數據的無線傳遞，，一方面避免了由于工作煤壁附近的 設備的改動對有線方式的破壞，另一方面設備的移動性較強，減少了工作煤壁監測系統的 安裝工作量，便于系統的移動安裝。無線傳輸分站實現對無線傳感器網絡智能節點的實時監測數據的收集并通過協 議轉換的方式將無線數據格式轉換為有線數據格式，再通過有線方式(以太網或CAN總線) 傳至本安型操作主站，操作人員通過操作控制計算機就可以實時地掌握工作煤壁的各種變 化和巷道中氣體含量的變化，又能避免操作人員深入現場操控壓裂設備，保障了操作人員 的安全。本裝置能有效實時檢測壓裂泵運行狀況，發現異常及時報警，通過操作人員就可 以實時掌握工作煤壁的各種變化和巷道中氣體含量的變化，相當于操作人員親臨現場操控 壓裂設備，有身臨其境的感覺，不僅保障了操作人員的安全，而且具有良好的社會效益。
圖1為本發明的整體裝置圖
具體實施例方式本發明的一種煤礦井下壓裂檢測裝置包括壓裂泵檢測器、無線位移檢測儀、無線 氣體檢測儀、無線視頻攝像機、礦用電源、無線傳輸分站和控制計算機。結合煤礦的實際地形特征和監控需求，在距工作煤壁l_2km的距離外的安全區 域，設置控制計算機。控制計算機與無線傳輸分站連接；無線位移測試儀、無線氣體測試儀、 無線視頻攝像機采用無線通信方式將采集的檢測數據傳送到無線傳輸分站，無線傳輸分站 通過數據線纜把檢測數據傳輸到控制計算機，并在控制計算機上顯示；同時控制計算機與 壓裂泵檢測器通過數據線纜連接，把采集到壓裂泵五種(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤 滑油油壓、進口流量、注塞泵油壓)實時數據傳輸到控制計算機；礦用電源與無線傳輸分 站、無線視頻攝像機通過電源線纜相連接，提供在斷電情況下不少于4個小時的供電支持； 操作人員實時監視工作煤壁的變形情況、壓裂設備的工作狀況，并對壓裂設備進行必要的 遠程控制。
權利要求
1.煤礦井下壓裂檢測裝置，包括壓裂泵檢測器、若干個無線位移檢測儀、若干個無線氣 體檢測儀、若干個無線視頻攝像機、若干個礦用電源、若干個無線傳輸分站、控制計算機組 成，其特征在于數據線纜作為數據傳輸通道，將壓裂泵檢測器、各個無線傳輸分站與控制 計算機相連接。
2.根據權利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置，其特征在于所述無線傳輸分站通 過無線信號與若干個無線位移測試儀、若干個無線氣體檢測儀、若干個無線視頻攝像機相 連接。
3.根據權利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置，其特征在于所述無線氣體測試儀 檢測四種氣體(氧氣、甲烷、一氧化碳和硫化氫)的氣體濃度。
4.根據權利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置，其特征在于所述礦用無線傳輸分 站與礦用電源相連接。
5.根據權利要求1所述的煤礦井下壓裂檢測裝置，其特征在于所述礦用無線視頻攝 像機與礦用電源相連接。
全文摘要
一種煤礦井下壓裂檢測裝置，屬于本質安全型礦井檢測裝置。該裝置在距工作煤壁1-2km的距離外的安全區域，設置控制計算機。控制計算機與無線傳輸分站連接；無線位移測試儀、無線氣體測試儀、無線視頻攝像機利用無線信號將采集的檢測數據傳送到無線傳輸分站，無線傳輸分站通過數據線纜把檢測數據傳輸到控制計算機，并顯示；同時控制計算機與壓裂泵檢測器通過數據線纜連接，把采集到壓裂泵五種實時數據傳輸到控制計算機；操作人員實時監視工作煤壁的變形情況、壓裂設備的工作狀況，并對壓裂設備進行必要的遠程控制。
文檔編號E21F7/00GK102135010SQ201110036079
公開日2011年7月27日 申請日期2011年2月11日 優先權日2011年2月11日
發明者馮保科, 劉志陽, 孫明闖, 張 杰, 徐超, 李濱, 李鵬輝, 段文斌, 王東, 紀敏, 耿儀, 薛紅杰, 連振中, 金勇 , 韋文思 申請人:南京北路自動化系統有限責任公司, 河南省煤層氣開發利用有限公司, 鄭州北路自動化系統有限公司