(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211056404.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 四川乐西高速公路有限责任公司 地址 610041 四川省成 都市二环路西一段 90号四川高速大厦 申请人 西安建筑科技大 学　 中铁北京工程局集团第一工程有限 公司 (72)发明人 兰富安　江吉帅　王维涛　徐磊磊　 许王亮　宋战平　潘红伟　张玉伟　 刘乃飞　许晓静　李旭　 (74)专利代理 机构 西安研创天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61239 专利代理师 彭娜娜(51)Int.Cl. H04Q 9/00(2006.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 12/42(2006.01) H04L 9/40(2022.01) G01D 21/02(2006.01) E21F 17/18(2006.01) (54)发明名称 下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统 (57)摘要 本发明公开了一种下穿油气田隧道瓦斯自 动监控监测系统， 该系统包括监控主机、 监控软 件、 监控分站、 传感器、 传输接口、 电缆、 UPS电源、 交换机、 打印机、 洞口显示屏， 其中监控分站与洞 内交换机连接， 洞内交换机与网络交换机连接， 监控中心另有监控备机备用， 设置防火墙保证网 络及数据传输过程的安全。 本系统主要对洞内瓦 斯进行监控， 及时准确地对洞内各工作面的瓦斯 状况进行24小时全方位监控。 在掌子面5m处、 衬 砌台车端头处及洞口30m处， 各设置一组监测设 备。 工作人员通过调控监控主机对瓦斯洞内各个 设备运行情况、 参数设置及时修正， 另外系统安 设瓦斯上限报警系统， 保证了隧道 开挖过程中洞 内人员的安全， 有效降低了施工成本以及瓦斯隧 道施工风险。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115529507 A 2022.12.27 CN 115529507 A 1.一种下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于， 包括括监控主机(1)、 网 络交换机(2)、 洞内交换机(3)、 监控分站(4)、 服务器(5)、 防火墙(6)、 监控备机(7)、 报警装 置(8)、 备用通 风装置(9)、 传感器(10)、 温度报警器(1 1)； 洞内交换(3)通过工业以太环网与网络交换机(2)相连； 网络交换机(2)与服 务器(5)和防火墙(6)以及监控主机(1)和监控备机(7)相连； 传感器(10)与监控分站(4)连接， 监控分站(4)与洞内交换机(3)连接； 报警装置(8)与监控主机(1)连接， 备用通风装置(9)与报警装置(8)连接， 监控主机(1) 可以控制安装于隧道内的隧道风机动力的大小以及备用风机的开关， 用于排出地下运营区 间的瓦斯； 洞内交换机(3)与网络交换机(5)连入工业以太环网， 且通过通信电缆与监控主机(1) 和监控备机(7)通信。 2.根据权利要求1所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述传 感器(10)包括瓦斯传感器、 二氧化碳传感器、 一氧化碳传感器、 硫化氢传感器、 风速风向传 感器以及温度传感器， 分别用于监测隧道施工过程中瓦斯浓度、 二氧化碳浓度、 一氧化碳浓 度、 硫化氢浓度、 洞内风速以及洞内温度； 所述瓦斯传感器和监控分站(4)上均设置有智能监测仪表； 所述瓦斯传感器与所述报警装置(8)相连， 所述温度传感器与所述温度报警器(11)相 连。 3.根据权利要求2所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述监 控分站(4)还包括信号转换器， 所述信号转换器的输出端与洞内交换机(3)的输入端连接， 信号转换器的输入端与监测分站(4)的输出端 连接， 所述监测分站(4)的输入端与所述传感 器(10)的输出端相连； 所述信号 转换器选用KZG18(A)矿用本安型信号 转换器。 4.根据权利要求3所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述监 控主机(1)和监控 备机(7)设置于监控机房内， 且监控主机(1)和监控备机(7)上安装有监控 软件， 监控机房设置于隧道洞口外， 监控主机(1)和监控备机(7)的通信电缆、 电源电缆、 网 线、 避雷器接地线均铺设于防静电地板下， 接地电阻小于2Ω。 5.根据权利要求4所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述监 控分站(4)安装在洞内支护良好、 无滴水、 无杂物处， 距 地面高度不小于0.3 m， 并加垫木或支 架固定； 并且监控分站(4)内设置有 声光报警器， 用于发出声光报警信息 。 6.根据权利要求5所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述瓦 斯传感器为激光甲烷传感器， 且设置于隧道掌子面拱落区、 二衬台车拱顶区及距洞口30 m拱 顶处各1台。 7.根据权利要求6所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述二 氧化碳传感器、 一氧化碳传感器、 硫化氢传感器各设置一台， 且分别设置于隧道掌子面内壁 上。 8.根据权利要求7所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述风 速风向传感器设置有两台， 分别设置 于二衬台车 拱顶及距洞口向外 30m拱顶处。 9.根据权利要求8所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述温权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115529507 A 2度传感器设置有三台， 分别设置于隧道掌子面拱落区、 二衬台车拱顶区及距洞口30m拱顶 处。 10.根据权利要求9所述的下穿油气田隧道瓦斯自动监控监测系统， 其特征在于： 所述 隧道风机为防爆轴流式风机 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115529507 A 3