專利名稱：基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于信號處理技術、自動檢測技術領域，具體涉及一種基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置。
背景技術：
煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定要求，煤礦避難硐室(救生艙內)供氧量不低于0. 5升/分鐘·人，處理二氧化碳的能力不低于0. 5升/分鐘·人，處理一氧化碳的能力應能保證在20分鐘內將一氧化碳濃度由0. 04%降到0. 0024%以下。在整個額定防護時間內，緊急避險設施內部環境中氧氣含量應在18. 5% 23. 0%之間，二氧化碳濃度不大于 1. 0%，甲烷濃度不大于1. 0%，一氧化碳濃度不大于0. 0024%，溫度不高于35攝氏度，濕度不大于85%，并保證緊急避險設施內始終處于不低于100帕的正壓狀態。國內目前各類檢測裝置很多，但煤礦避難硐室(救生艙)用內部環境檢測裝置基本剛剛起步，其技術也僅僅是利用上述檢測傳感器將環境參數檢測出來在顯示屏上顯示，往往存在故障發現不及時，發現故障后對故障分析不準確等問題，檢測效果不佳，而不準確的檢測結果就有可能造成較大的事故，威脅人員生命安全。
發明內容為解決以上技術上的不足，本實用新型提供了一種檢測準確，能夠及時發現故障的基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置。本實用新型是通過以下措施實現的本實用新型的一種基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，包括信號采集處理器，所述信號采集處理器的信號輸入端連接有傳感器，信號采集處理器的信號輸出端連接有用于對采集的信號進行Hilbert-Huang變換分析的智能故障自診斷處理器。為記錄數據，上述信號采集處理器連接有SD存儲卡。上述傳感器包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣濃度傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器和壓差傳感器。優選的，上述信號采集處理器連接有顯示器和報警裝置。本實用新型的有益效果是利用傳感器能夠準確檢測出煤礦避難硐室(移動式救生艙)環境內各項氣體參數， 并采用專門設計的信號采集處理器集中采集，通過智能故障自診斷處理器分析處理后可以及時發現故障，供艙內避難人員及時掌握和判別災害環境，最大限度地保證逃生人員的安全。提高了煤礦避難硐室或救生艙的可靠性和安全性。
圖1為本實用新型的結構框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，包括信號采集處理器，信號采集處理器的信號輸入端連接有傳感器， 信號采集處理器的信號輸出端連接有用于對采集的信號進行Hilbert-Huang變換分析的智能故障自診斷處理器。為記錄數據，信號采集處理器連接有SD存儲卡。傳感器包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣濃度傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器和壓差傳感器。信號采集處理器連接有顯示器和報警裝置。其工作原理為系統利用甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣濃度傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器和壓差傳感器檢測監測室(艙)內環境參數，對各傳感器參數采用專門設計的信號采集處理器集中采集，采集后將信號傳送給智能故障自診斷處理器。智能故障自診斷處理器對采集的信號進行分析處理，并轉化為相應的工程意義的值，利用信號處理和故障自診斷技術，對采集的信號進行Hilbert-Huang變換，具體過程是首先對信號進行MED分解，并對數據序列每一階本征模式函數進行Hilbert變換，得到瞬時頻率，然后利用HHT分析，及時發現傳感器的故障，對裝置的可靠性提供了有利的保障。顯示器部分采用640X480分辨率的帶背光顯示功能的漢字液晶顯示器，用于顯示各路傳感器通道號、接入傳感器名稱、實測數值等。以數值1 8表示輸入量通道1至通道8的通道順序；傳感器名稱以漢字形式表示，最多顯示4個漢字；數值顯示用四位數字顯示。采用雙彩色液晶顯示屏(4寸)，每個顯示屏上顯示3個傳感器信號值；SD存儲卡可自動記錄每個傳感器的當前測量值，每隔5分鐘記錄一次。文件格式為文本文件，用戶或通過任意SD讀卡器讀出；當某路傳感器輸入信號有誤，系統自動提示該路傳感器接線錯誤或工作失效。當某路傳感器測量值超限時(上限或下限)，系統自動進行聲光報警提示；偏離度越大，報警聲音越急促，燈光閃爍越快速。用戶可關閉聲、光報警功能；傳感器量程可以在控制板上進行靈活設定，因此具有極強的傳感器適應性；系統允許將各傳感器設定值自動恢復到出廠設定值。上述實施例所述是用以具體說明本專利，文中雖通過特定的術語進行說明，但不能以此限定本專利的保護范圍，熟悉此技術領域的人士可在了解本專利的精神與原則后對其進行變更或修改而達到等效目的，而此等效變更和修改，皆應涵蓋于權利要求范圍所界定范疇內。
權利要求1.一種基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，其特征在于包括信號采集處理器，所述信號采集處理器的信號輸入端連接有傳感器，信號采集處理器的信號輸出端連接有用于對采集的信號進行Hilbert-Huang變換分析的智能故障自診斷處理ο
2.根據權利要求1所述基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，其特征在于所述信號采集處理器連接有SD存儲卡。
3.根據權利要求1所述基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，其特征在于所述傳感器包括甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣濃度傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器和壓差傳感器。
4.根據權利要求1所述基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，其特征在于所述信號采集處理器連接有顯示器和報警裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種基于故障自診斷的煤礦避難硐室或救生艙內環境檢測裝置，包括信號采集處理器，所述信號采集處理器的信號輸入端連接有傳感器，信號采集處理器的信號輸出端連接有用于對采集的信號進行Hilbert-Huang變換分析的智能故障自診斷處理器。本實用新型的有益效果是利用傳感器能夠準確檢測出煤礦避難硐室(移動式救生艙)環境內各項氣體參數，并采用專門設計的信號采集處理器集中采集，通過智能故障自診斷處理器分析處理后可以及時發現故障，供艙內避難人員及時掌握和判別災害環境，最大限度地保證逃生人員的安全。提高了煤礦避難硐室或救生艙的可靠性和安全性。
文檔編號G01D21/02GK202119476SQ201120247049
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月14日 優先權日2011年7月14日
發明者周建民, 孫慶民, 宋慶軍, 張建中 申請人:山東國泰科技有限公司