專利名稱：煤礦井下壓裂檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦安全管理領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于煤礦井下壓裂檢測裝置。
背景技術(shù)：
在煤炭行業(yè)，煤與瓦斯突出的風(fēng)險(xiǎn)隨著煤層開采向縱深發(fā)展變得越來越大，目前 礦井先對煤層中的瓦斯進(jìn)行抽放再開采，但是由于部分區(qū)域煤層煤質(zhì)松軟傳統(tǒng)的抽采方式 效果不明顯，不能有效對煤層中的瓦斯進(jìn)行抽放，不能最大限度的消除煤與瓦斯突出隱患。 現(xiàn)有的壓裂設(shè)備距離壓裂孔較遠(yuǎn)，一般為一公里左右，壓裂設(shè)備通常將壓裂液通過高壓管 道輸送到壓裂孔。而在壓裂設(shè)備工作過程中，需要工作人員對高壓管道及壓裂孔附近設(shè)備 進(jìn)行定期巡視檢查，由于壓裂液在40-60MPa之間，壓強(qiáng)較高，高壓管道在工作過程中不斷 受到液體的侵蝕而出現(xiàn)破壞，因此高壓管道有可能破裂致使出現(xiàn)壓裂液泄露的危險(xiǎn)，設(shè)備 老化維護(hù)工作量大；同時(shí)壓裂孔目前都是采用經(jīng)驗(yàn)的方法布置?，F(xiàn)有的壓裂系統(tǒng)在壓裂設(shè) 備工作過程中，需要工作人員對高壓管道及壓裂孔附近設(shè)備進(jìn)行定期巡視檢查，可能產(chǎn)生 高壓管道破裂致使巡檢人員傷亡事故的發(fā)生，無法保障礦井生產(chǎn)安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題而提供的一種利用無線傳輸技術(shù)、無線視 頻技術(shù)、各種環(huán)境監(jiān)測傳感器等技術(shù)的煤礦井下壓裂檢測裝置，對壓裂現(xiàn)場的氣體涌出濃 度、頂板離層位移情況、現(xiàn)場壓裂孔及設(shè)備的實(shí)時(shí)圖像、現(xiàn)場的煤爆聲音等信息進(jìn)行采集處 理，為壓裂工作提供技術(shù)保障。本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)本發(fā)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(jī)、礦用電源、無線傳輸分站和控制計(jì)算機(jī)。1.壓裂泵檢測器用于采集五種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(壓裂泵出口壓力、潤滑油油溫、潤滑油 油壓、進(jìn)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(shù)據(jù)；3.無線氣體檢測儀用于采集環(huán)境內(nèi)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(jī)用于采集壓裂現(xiàn)場煤壁或設(shè)備的現(xiàn)場視頻和音頻情況；5.礦用電源用于壓裂工作時(shí)，在斷電情況下，給無線基站、無線視頻攝像機(jī)設(shè)備 提供電源支持。6.無線傳輸分站用于數(shù)據(jù)接收，壓縮，傳輸數(shù)據(jù)作用；7.控制計(jì)算機(jī)用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集、處理、顯示、控制。在距工作煤壁l_2km的距離外的安全區(qū)域，設(shè)置控制計(jì)算機(jī)?？刂朴?jì)算機(jī)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(jī)采用無線通信方式將采 集的檢測數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸分站，無線傳輸分站通過數(shù)據(jù)線纜把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)，并在控制計(jì)算機(jī)上顯示；同時(shí)控制計(jì)算機(jī)與壓裂泵檢測器通過數(shù)據(jù)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(jìn)口流量、注塞泵油壓)實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)；礦用電源與無線傳輸分站、無線視頻攝像機(jī)通過電源線連接，給無線 傳輸分站、無線視頻攝像機(jī)在斷電情況下提供不少于4個(gè)小時(shí)的供電支持；操作人員實(shí)時(shí) 監(jiān)視工作煤壁的變形情況、壓裂設(shè)備的工作狀況，并對壓裂設(shè)備進(jìn)行必要的遠(yuǎn)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(jī)采用無線 通信方式與無線傳輸分站連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳遞，，一方面避免了由于工作煤壁附近的 設(shè)備的改動(dòng)對有線方式的破壞，另一方面設(shè)備的移動(dòng)性較強(qiáng)，減少了工作煤壁監(jiān)測系統(tǒng)的 安裝工作量，便于系統(tǒng)的移動(dòng)安裝。無線傳輸分站實(shí)現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)智能節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集并通過協(xié) 議轉(zhuǎn)換的方式將無線數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為有線數(shù)據(jù)格式，再通過有線方式(以太網(wǎng)或CAN總線) 傳至本安型操作主站，操作人員通過操作控制計(jì)算機(jī)就可以實(shí)時(shí)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(xiàn)場操控壓裂設(shè)備，保障了操作人員 的安全。本裝置能有效實(shí)時(shí)檢測壓裂泵運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警，通過操作人員就可 以實(shí)時(shí)掌握工作煤壁的各種變化和巷道中氣體含量的變化，相當(dāng)于操作人員親臨現(xiàn)場操控 壓裂設(shè)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(fā)明的整體裝置圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)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(jī)、礦用電源、無線傳輸分站和控制計(jì)算機(jī)。結(jié)合煤礦的實(shí)際地形特征和監(jiān)控需求，在距工作煤壁l_2km的距離外的安全區(qū) 域，設(shè)置控制計(jì)算機(jī)?？刂朴?jì)算機(jī)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(jī)采用無線通信方式將采集的檢測數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸分站，無線傳輸分站 通過數(shù)據(jù)線纜把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)，并在控制計(jì)算機(jī)上顯示；同時(shí)控制計(jì)算機(jī)與 壓裂泵檢測器通過數(shù)據(jù)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(jìn)口流量、注塞泵油壓)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)；礦用電源與無線傳輸分 站、無線視頻攝像機(jī)通過電源線纜相連接，提供在斷電情況下不少于4個(gè)小時(shí)的供電支持； 操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)視工作煤壁的變形情況、壓裂設(shè)備的工作狀況，并對壓裂設(shè)備進(jìn)行必要的 遠(yuǎn)程控制。
權(quán)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(gè)無線位移檢測儀、若干個(gè)無線氣 體檢測儀、若干個(gè)無線視頻攝像機(jī)、若干個(gè)礦用電源、若干個(gè)無線傳輸分站、控制計(jì)算機(jī)組 成，其特征在于數(shù)據(jù)線纜作為數(shù)據(jù)傳輸通道，將壓裂泵檢測器、各個(gè)無線傳輸分站與控制 計(jì)算機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)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(gè)無線位移測試儀、若干個(gè)無線氣體檢測儀、若干個(gè)無線視頻攝像機(jī)相 連接。
3.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jī)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(zhì)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(qū)域，設(shè)置控制計(jì)算機(jī)。控制計(jì)算機(jī)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(jī)利用無線信號將采集的檢測數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸分站，無線傳輸分站通過數(shù)據(jù)線纜把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)，并顯示；同時(shí)控制計(jì)算機(jī)與壓裂泵檢測器通過數(shù)據(jù)線纜連接，把采集到壓裂泵五種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)；操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)視工作煤壁的變形情況、壓裂設(shè)備的工作狀況，并對壓裂設(shè)備進(jìn)行必要的遠(yuǎn)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(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)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(jì)敏, 耿儀, 薛紅杰, 連振中, 金勇 , 韋文思 申請人:南京北路自動(dòng)化系統(tǒng)有限責(zé)任公司, 河南省煤層氣開發(fā)利用有限公司, 鄭州北路自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司