矿山救护队应急管理系统的制作方法

本技术涉及矿山救援，具体的，涉及矿山救护队应急管理系统。

背景技术：

1、煤炭开采行业危险系数极高，矿山救护队是煤矿安全生产的重要保障，矿山救护队作为应对处置各类矿山灾害事故的专业队主力军，是国家应急管理体系建设的重要组成部分。各类矿山灾害的预警是矿山救护队应急管理系统的重要组成部分，矿山灾害的预警能够为矿山救护队争取宝贵的救援时间，能够减少人员伤亡和降低财产损失。在各类矿山灾害中，瓦斯爆炸是煤矿中最严重的灾害，具有较强的破坏性、突发性，往往造成大量的人员伤亡和财产损失，在煤炭开采过程中对瓦斯浓度进行检测尤为重要，煤炭开采的环境非常复杂，瓦斯传感器的供电电源在工作的过程中存在不稳定的情况，从而使瓦斯浓度的检测精度低，当瓦斯浓度超标时，矿山救护队无法第一时间作出相应措施。

技术实现思路

1、本实用新型提出矿山救护队应急管理系统，解决了相关技术中瓦斯浓度检测精度低的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、矿山救护队应急管理系统，包括瓦斯检测单元、主控单元和无线通信单元，所述瓦斯检测单元连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与管理平台通讯连接，所述瓦斯检测单元包括激光发射电路和激光接收电路，

4、所述激光发射电路包括变压器t1、三极管q3、光耦u2、电阻r8、电阻r9和激光发射器p1，所述变压器t1的第一输入端连接vcc电源，所述变压器t1的第二输入端连接所述三极管q3的集电极，所述三极管q3的发射极接地，所述变压器t1的第一输出端连接所述激光发射器p1的第一供电端，所述激光发射器p1的第二供电端接地，

5、所述电阻r8的第一端连接所述变压器t1的第一输出端，所述电阻r8的第二端通过所述电阻r9接地，所述光耦u2的第一输入端连接12v电源，所述光耦u2的第二输入端连接所述电阻r8的第二端，所述光耦u2的第一输出端连接5v电源，所述光耦u2的第二输出端连接所述三极管q3的基极。

6、进一步，本实用新型中所述激光发射电路还包括电阻r11和开关管q4，所述电阻r11第一端连接所述主控单元的第一输出端，所述电阻r11的第二端连接所述开关管q4的控制端，所述开关管q4的第一端连接所述变压器t1的第一输出端，所述开关管q4的第二端连接所述激光发射器p1的第一供电端。

7、进一步，本实用新型中所述激光发射电路还包括电阻r7和开关管q2，所述电阻r7的第一端连接所述三极管q3的发射极，所述电阻r7的第二端接地，所述电阻r7的第一端连接所述开关管q2的控制端，所述开关管q2的第一端连接vcc电源，所述开关管q2的第二端连接所述变压器t1的第一输入端。

8、进一步，本实用新型中所述激光接收电路包括激光接收器p2、电阻r3、电阻r2、运放u1和电阻r4，所述激光接收器p1的第一端连接所述电阻r3的第一端，所述激光接收器p2的第二端接地，所述电阻r3的第二端连接所述运放u1的同相输入端，所述运放u1的反相输入端通过所述电阻r2接地，所述运放u1的输出端通过所述电阻r4连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

9、进一步，本实用新型中所述运放u1的输出端和所述主控单元的第一输入端之间还设有滤波电路，所述滤波电路包括电阻r5、电容c6、电容c5、电阻r13、电阻r14、运放u3、电阻r15和电阻r29，所述电阻r5的第一端连接所述运放u1的输出端，所述电阻r5的第二端通过所述电容c6接地，所述电阻r5的第二端连接所述电容c5的第一端，所述电容c5的第二端通过所述电阻r13接地，所述电容c5的第二端连接所述运放u3的同相输入端，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r14接地，所述运放u3的输出端通过所述电阻r15连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端通过所述电阻r29连接所述电阻r5的第二端，所述运放u3的输出端连接所述主控单元的第一输入端。

10、进一步，本实用新型中还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括热敏电阻rt、电阻r6、电阻r17、电阻r18、运放u4、电阻r19、电阻r20、运放u5、电阻r21和电阻r22，所述热敏电阻rt的第一端连接5v电源，所述热敏电阻rt的第二端通过所述电阻r6接地，所述热敏电阻rt的第二端通过所述电阻r17连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的同相输入端通过所述电阻r18接地，所述运放u4的输出端通过所述电阻r19连接所述运放u4的反相输入端，所述运放u4的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u5的反相输入端，

11、所述运放u5的同相输入端通过所述电阻r22接地，所述运放u5的输出端通过所述电阻r21连接所述运放u5的反相输入端，所述运放u5的输出端连接所述主控单元的第二输入端。

12、进一步，本实用新型中还包括报警电路，所述报警电路包括光耦u6、电阻r24、开关管q1和报警器u7，所述光耦u6的第一输入端连接5v电源，所述光耦u6的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述光耦u6的第一输出端连接9v电源，所述光耦u6的第二输出端通过所述电阻r24连接所述开关管q1的控制端，所述开关管q1的第一端连接所述报警器u7的第一端，所述报警器u7的第二端连接9v电源，所述开关管q1的第二端接地。

13、本实用新型的工作原理及有益效果为：

14、本实用新型中，瓦斯检测单元用于检测矿井中的瓦斯浓度，并将瓦斯浓度信号转为电信号送至主控单元，同时主控单元将瓦斯浓度信号通过无线通信单元送至管理平台，当瓦斯浓度超标或有瓦斯爆炸发生时，可以第一时间通知矿山救护队，方便救护队第一时间采取相应措施。本实用新型中，采用激光瓦斯传感器检测瓦斯浓度，瓦斯检测单元由激光发射电路和激光接收电路构成，激光发射电路用于发射激光信号，激光接收电路用于接收气室内反射回来的光束，并将其转换成电信号送至主控单元进行处理。

15、激光发射电路的工作原理为：工作时，vcc电源加至变压器t1的第一输入端，变压器t1的第一输入端和变压器t1的第二输入端构成输入线圈，变压器t1的第一输出端和变压器t1的第二输出端构成输出线圈，12v电源经光耦u2内部的发光二极管和电阻r9后到地形成回路，光耦u2导通，三极管q3也导通，这时变压器t1的输入线圈有电压，变压器t1为升压变压器，升压后的电压大于12v，变压器t1的输出线圈输出电压加至激光发射器p1的第一供电端，激光发射器p1发出激光信号。

16、由于矿井中的环境非常复杂，vcc电源工作不稳定。当vcc电压变大时变压器t1输出线圈的电压变大，当vcc电压变小时变压器t1输出线圈的电压变小，从而导致激光发射器p1所发出激光信号的功率发生变化。

17、电阻r8和电阻r9构成分压电路，因此，当变压器t1输出线圈的电压变大时，电阻r9上的分压变大，则光耦u2内部发光二极管两端的压降减小，光耦u2内部发光二极管的输出功率减小，从而导致光耦u2第二输出端所输出的电流减小，即三极管q3的基极电流减小，三极管q3的管压降变大，从而导致变压器t1输入端线圈的电压减小，最终使变压器t1输出线圈上的电压减小。当变压器t1输出线圈的电压变小时，电阻r9上的分压变小，则光耦u2内部发光二极管两端的压降变大，光耦u2内部发光二极管的输出功率变大，从而导致光耦u2第二输出端所输出的电流变大，即三极管q3的基极电流变大，三极管q3的管压降减小，从而导致变压器t1输入端线圈的电压变大，最终使变压器t1输出线圈上的电压变大。最终抑制加在激光发射器p1第一供电端的电压发生变化，保证激光发射器p1所发出激光信号的功率稳定不变，进而提高瓦斯浓度的检测精度。