Пристрій дистанційного контролю швидкості збільшення концентрацій вибухонебезпечних газів у вугільних шахтах

1. Пристрій дистанційного контролю швидкості збільшення концентрацій вибухонебезпечних газів в вугільних шахтах, який містить послідовно з'єднаний генератор високої частоти, акустичний випромінювач-приймач, вимірювач часу затримки, вимірювач температури та модуль контролю зміни концентрацій домішок в газових та рідинних середовищах, причому виходи вимірювача часу затримки та вимірювача температури відповідно з'єднані з першим та другим входами модуля контролю зміни концентрацій домішок в газових та рідинних середовищах, який відрізняється тим, що додатково містить модуль вимірювання швидкості збільшення вибухонебезпечних газів та передавач даних, вихід якого є виходом ультразвукового вимірювача швидкості збільшення вибухонебезпечних газів, як первинного датчика контролю, вхід передавача даних підключений до виходу модуля вимірювання швидкості збільшення вибухонебезпечних газів, вхід якого з'єднаний з виходом моду U 2 (19) 1 3 15011 4 контролю змін концентрацій домішок в контролюмісцях шахти та передачі цих даних на центральємому середовищі. ний пульт, на Фіг.3 показана структурна схема пеНедоліком цього пристрою є те, що за його рвинного та головного транслятора даних, на Фіг.4 допомогою не можна вимірювати швидкість зросприведені часові графіки роботи мікропроцесора в тання концентрацій вибухонебезпечних речовин в режимі реального часу з різними темпами та пріоповітрі одночасно в різних місцях шахти та переритетами обробки даних. давати дані вимірювання на центральний пульт Первинний датчик 8 містить генератор високої контролю стану повітря в шахті. частоти 1, акустичний випромінювач - приймач 2, В основу корисної моделі поставлена задача модуль контролю зміни концентрації домішок в удосконалити пристрій дистанційного контролю газових та рідинних середовищах 3, вимірювач швидкості збільшення концентрацій вибухонебезчасу затримки 4, вимірювач температури 5, мопечних газів в вугільних шахтах, який містить посдуль вимірювання швидкості збільшення вибухолідовно з'єднаний генератор високої частоти, акунебезпечних газів та передавач даних 7. стичний випромінювач - приймач, вимірювач часу Вихід генератора 1 високої частоти відповідно затримки, вимірювач температури та модуль контпідключений до входу акустичного випромінювача ролю зміни концентрацій домішок в газових та - приймача 2 та до другого входу вимірювача 4 рідинних середовищах, причому виходи вимірювачасу затримки, до першого входу якого підключеча часу затримки та вимірювача температури відний вихід акустичного випромінювача-приймача 2. повідно з'єднані з першим та другим входами моВихід вимірювача 4 часу затримки підключений до дуля контролю зміни концентрацій домішок в першого входу модуля 3 контролю зміни концентгазових та рідинних середовищах. рацій домішок в газових та рідинних середовищах, Поставлена задача вирішується так, що відподо другого входу якого підключений вихід вимірювідно корисної моделі пристрій додатково містить вача 5 температури, а вихід модулю 3 контролю модуль вимірювання швидкості збільшення вибузміни концентрацій домішок в газових та рідинних хонебезпечних газів та передавач даних, вихід середовищах з'єднаний зі входом модуля 6 виміякого є виходом ультразвукового вимірювача рювання швидкості збільшення концентрації вибушвидкості зростання вибухонебезпечних газів як хонебезпечних газів, вихід якого з'єднаний зі вхопервинного датчика контролю, вхід передавача дом передавача 7 даних, вихід якого є виходом даних підключений до виходу модуля вимірювання первинного датчика 8 контролю швидкості збільшвидкості збільшення вибухонебезпечних газів, шення вибухонебезпечних газів. вхід якого з'єднаний з виходом модулю контролю Первинні датчики 8 контролю швидкості збізміни концентрації домішок в газових та рідинних льшення концентрації вибухонебезпечних газів, які середовищах. розташовані в різних місцях шахти відповідно чеЗапропонований пристрій додатково містить N рез лінії зв'язку з'єднані з первинними транслятоультразвукових вимірювачів швидкості зростання рами 9 даних, які в свою чергу підключені до головибухонебезпечних газів в повітрі, як первинних вного транслятора 10 даних, з'єднаного з датчиків контролю, М первинних та один головний центральним пультом 11 контролю поточного статранслятор і центральний пульт контролю стану ну повітря у вугільній шахті. повітря в шахті, причому виходи N первинних датПервинні транслятори 9 та головний транслячиків контролю відповідно підключені до входів тор 10 містять мультиплексор 12, мікропроцесор первинних трансляторів, а виходи М первинних 13, контролер переривань 14 та таймер 15 Пертрансляторів відповідно підключені до входів говинні датчики 8 і первинні транслятори 9 відповідловного транслятора, вихід якого з'єднаний зі вхоно по лініях зв'язку підключені до входів мультипдом центрального пульта контролю стану повітря лексора 12 вихід якого з'єднаний з першим входом у вугільній шахті, причому первинні та головний мікропроцесора 13. Виходи таймера 15 підключені транслятор містять мікропроцесор, таймер, контдо входів контролера 14 переривань, вихід якого ролер переривань, та мультиплексор, а первинні з'єднаний з другим входом мікропроцесора 13, датчики контролю швидкості збільшення вибухоперший, другий та третій виходи якого відповідно небезпечних газів через лінії зв'язку підключені до підключені до входів таймера 15, контролера 14 входів мультиплексора, вихід якого з'єднаний з переривань та мультиплексора 12. першим входом мікропроцесора, виходи таймера Четвертий вихід мікропроцесора 13 через ліпідключені до входів контролера переривань, винію зв'язку з'єднаний з одним із входів мультиплехід якого з'єднаний з другим входом мікропроцесоксора 12 головного транслятора 10 і центрального ра, перший, другий та третій виходи мікропроцепульта 11 контролю стану повітря в шахті. сора відповідно підключені до входів таймера, Пропонуємий пристрій відповідно корисної контролера переривань та мультиплексора, а четмоделі працює таки чином. В кожному первинному вертий вихід мікропроцесора з'єднаний з одним із датчику 8 за допомогою вимірювача 4 вимірюється входів мультиплексора головного транслятора і з час затримки між посланим з генератора 1 високої входом центрального пульта контролю стану повічастоти та прийнятим імпульсом ультразвукових тря у вугільній шахті. коливань в акустичному випромінювачі-приймачі 2. На Фіг.1 показана блок - схема, яка ілюструє Виміряний час затримки дуже чітко залежить від структуру первинного датчика ультразвукового зміни концентрацій вибухонебезпечних газів в поконтролю швидкості збільшення концентрацій вивітряному просторі, через який проходять імпульси бухонебезпечних газів, на Фіг.2 - структурна схема ультразвукових коливань. дистанційного контролю швидкості збільшення По виміряним часам затримки в модулях 3 і 6 концентрацій вибухонебезпечних газів в різних визначається швидкість зміни концентрацій вибу 5 15011 6 хонебезпечних газів в повітрі з врахуванням потоT2 ки часу m.(T1-t1), m через лінію зв'язку перечного значення температури, яка подається від T1 вимірювача 5. Вимірювання швидкості зміни кондаються дані з нижчим темпом T2 протягом часу t2, центрації можна реалізувати статистичним шлятобто дані про меншу швидкість зростання небезхом з метою підвищення точності та передавати печних газів в повітрі. Після цього протягом часу через передавач 7. T3 Відповідно структурній схемі (Фіг.2) дані по T3 за залишки n (Т2–t2), n передаються дані T2 швидкості збільшення концентрацій вибухонебезпечних газів від первинних датчиків 8 передаються з ще нижчим темпом Т3, про дуже малу швидкість на первинні транслятори 9 і потім через головний зростання небезпечних газів. Така система зв'язку транслятор 10 ці дані поступають на центральний працює в режимі переривань, які виконуються з пульт 11, де ці дані висвітлюються на відповідних різними темпами Т1, Т2 та Т3 за допомогою таймеіндикаторах для того, щоб можна було контролюрів в трансляторах 9 і 10. В кожному трансляторі вати поточний стан повітря в вугільній шахті. мікропроцесор визначає найбільш високу швидВідповідно структурній схемі первинного 9 і кість збільшення небезпечних газів у відповідному головного 10 трансляторів (Фіг.3) дані по швидкосмісці шахти і передає ці дані з найбільш високим ті збільшення концентрацій вибухонебезпечних темпом Т1. Такий принцип передачі даних забезгазів поступають через мультиплексор 12 в мікропечить високу перепускну здатність досить складпроцесор 13, який реалізує передачу отриманих ної системи зв'язку (Фіг.2). даних з різними темпами та пріоритетами в залеЗапропонований пристрій може знайти широке жності від значення швидкості зростання концентзастосування в існуючих вугільних шахтах і значно рацій. Темпи трансляції та їх пріоритети реалізупідвищити безпеку людей, які працюють в шахті. ються відомими способами за допомогою таймера Джерела інформації: 15 та контролера 14 переривань роботи мікропро1. Спосіб ультразвукового контролю хімічного цесора 13 відповідно часовим графікам, які зобраскладу навколишнього середовища та пристрій жені на Фіг.4. В першу чергу та з найвищим пріодля його реалізації, патент України №33870 A ритетом передаються дані про найвищу швидкість G01N29/18 опубл. Бюл. №1 від 15.02.2001. зростання концентрацій вибухонебезпечних газів в 2. Пристрій ультразвукового контролю зміни повітрі у відповідних місцях вугільної шахти з виконцентрацій домішок в газових та рідинних сересоким темпом Т1 (Фіг.4). При цьому лінія зв'язку довищах, патент України №63422 G01J3/00, буде зайнята деякий час t1. Після цього за залишG01J3/06 опубл. Бюл. №1 від 15.02.2004. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 15011 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601