(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222247890.9 (22)申请日 2022.08.25 (73)专利权人 华北理工大 学 地址 063210 河北省唐山市曹妃甸区唐山 湾生态城渤海大道 21号 (72)发明人 张九零　宁涛　杨华　阮杲阳　 白阳　崔明皓　唐建丽　 (74)专利代理 机构 唐山永和专利商标事务所 13103 专利代理师 魏伟 (51)Int.Cl. E21F 17/18(2006.01) H04W 4/38(2018.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 煤矿井下环境报警器 (57)摘要 本实用新型涉及一种煤矿井下环 境报警器， 由探测终端机和显示终端机组成； 探测终端机内 设置有处理模块、 无线通信模块发送端、 电池和 一氧化碳传感器、 氧气传感器、 温度传感器； 一氧 化碳数字传感器、 氧气数字传感器与处理模块的 输入端相连； 处理模块输出端与无线通信模块发 送端相连； 探测终端机安装于井下采煤采空区 内； 显示终端机内设置有无线通信模块接收端、 串口显示屏和电池组， 无线通信模块接收端与无 线通信模块发送端无线通信， 无线通信模块接收 端与串口显示屏相连； 显示终端机安装于井下采 煤采空区外的安全工作区， 本方案电源电压与应 用器件工作电压差距小， 易于电路调理； 施工区 外获取环境数据， 方便、 快捷、 安全； 无线 通信， 信 号不易中断。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 217872934 U 2022.11.22 CN 217872934 U 1.一种煤矿井下环境报警器， 包括温度传感器、 一氧化碳数字传感器和氧气数字传感 器， 其特征在于： 所述煤矿井下环境报警器由探测终端机和显示终端机组成； 探测终端机内设置有处理模块、 无线通信模块发送端、 电池和上述一氧化碳数字传感 器、 氧气数字传感器； 温度传感器为处理模块的内置温度传感器； 一氧化碳数字传感器、 氧 气数字传感器与处理模块的输入端相连； 处理模块输出端与无线通信模块发送端相连； 电 池与处理模块、 一氧化碳数字传感器、 氧气数字传感器和无线通信模块 发送端电连接； 探测 终端机安装于井下采煤采空区内； 显示终端机内设置有无线通信模块接收端、 串口显示屏和电池组， 无线通信模块接收 端与无线通信模块发送端无线通信， 无线通信模块接 收端与串口显示屏相连； 电池组与无 线通信模块接 收端、 串口显示屏电连接； 显示终端机安装于井下采煤采空区外的安全工作 区。 2.根据权利要求1所述煤矿井下环境报 警器， 其特征在于： 处理模块上安装微控制处理 器， 微控制处理器型号为STM32F103C8T6； 微控制处理器输入端 连接的一氧化碳传数字传感 器和氧气数字传感器， 通过解析9位16进制数字指令读取信息； 通过启用STM32处理器内部 通道ADC12_IN16来启用内部温度传感器。 3.根据权利要求1所述煤矿井下环境报警器， 其特征在于： 显示终端机还包括蜂鸣器， 蜂鸣器设置 于串口显示屏电路上； 无线通信模块 为433Mhz无线射频通信模块。 4.根据权利要求1所述煤矿井下环境报警器， 其特征在于： 电池、 电池组通过第一升压 电路与一氧化碳数字传感器、 氧气数字传感器连接； 电池、 电池组通过第二升压电路与无线 通信模块发送端、 无线通信模块接收端相连。 5.根据权利要求1所述煤矿井下环境报 警器， 其特征在于： 电池和电池组均为蓄电型电 池， 电池可拆卸的安装于 探测终端机中， 电池组可拆卸的安装于 显示终端机中。 6.根据权利要求1所述煤矿井下环境报 警器， 其特征在于： 探测终端机的机 壳为防爆机 壳。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217872934 U 2煤矿井下环境 报警器 技术领域 [0001]本实用新型 涉及井下环境 监测设备， 具体是一种煤矿井下环境报警器。 背景技术 [0002]随着我国煤炭开采业的发展以及人们在井下安全意识的提高， 越来越重视对矿井 煤炭开采过程各种数据的监控， 井下的各种变量， 如氧气浓度、 一氧化碳浓度和井下温度值 体现了井下环境的安全性， 是监控的重点指数。 [0003]最初的便携式检测设备往往只能检测单一信号， 如要检测多种信号则需要携带多 种设备。 为方便检测， 本领域技术人员研发了一种集合了多个检测器的井下数据检测装置， 专利号为： CN202021420136.5， 公开号CN213275568U， 授权公告日20210525， 该专利公开了 一种智能煤矿数据采集监测系统， 包括： 显示屏、 主控制模块中央处理器、 数据存储模块、 监 控摄像机、 报警模块、 电源模块、 从控制模块中央处理器、 信号转换芯片、 RS48 5芯片、 传感器 模块； 从控制模块中央处理器连接各种传感器， 从控制模块中央处理器通过CA N总线与主控 制模块中央处理器相连， 主控制模块中央处理器用于处理从控制模块中央处理器传送来的 数据， 并按一定设置 显示数据、 报警处 理等。 [0004]目前， 大量煤矿矿井在井下依旧在沿用旧的固定式检测设备， 传感器采用4 ‑20ma 弱电流输出传感器， 设备 供电采用线缆供电， 信息传递采用光纤通信， 不可控因素多。 [0005]现有的井下检测设备， 传感数据传输主要依靠光缆， 大多采用光纤进行信号传输， 需要沿井道铺设光缆； 检测设备供电一般采用工程电源， 一般同样需要布电线， 布线过程受 场地约束大， 很难实现远距离监控。 且当发生诸如采空区跨塌时， 光缆或电线易被砸断； 不 可控因素多， 设备及线缆维护难度大。 [0006]一般的传感器输出为4 ‑20ma弱电流， 工程供电为220V， 需要将220V电源其转换为 0‑5V单片机可接受的电压信号， 调理难度大， 输出存在偏差 。 实用新型内容 [0007]本实用新型要解决的问题： 现有技术中井下检测设备检测端通过线缆向服务器传 输数据， 也通过线缆供电， 线路容易遭到出现故障， 尤其事故发生时容易损坏， 事故中无法 保持信号传送； 通信距离受限； 布线不方便； 长距离布线信号衰减较大， 调理难度大。 [0008]本实用新型解决所述问题， 采用的技 术方案是： [0009]一种煤矿井下环境报警器， 包括温度传感器、 一氧化碳数字传感器和氧气数字传 感器， 所述煤矿井下环境报警器由探测终端机和显示终端机组成； [0010]探测终端机内设置有处理模块、 无线通信模块发送端、 电池和上述一氧化碳数字 传感器、 氧气数字传感器； 温度传感器为处理模块的内置温度传感器； 一氧化碳数字传感 器、 氧气数字传感器与处理模块的输入端相连； 处理模块输出端与无线通信模块发送端相 连； 电池与处理模块、 一氧化碳数字传感器、 氧气数字传感器和无线通信模块发送端电连 接； 探测终端机安装于井下采煤采空区内；说　明　书 1/4 页 3 CN 217872934 U 3