一种矿山激光甲烷遥测仪技术领域
本发明涉及气体检测设备领域，尤其涉及一种矿山激光甲烷遥测仪。
背景技术
气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具，其中包括：便携式气体检
测仪、手持式气体检测仪、固定式气体检测仪、在线式气体检测仪等。主要利用气体传感器
来检测环境中存在的气体种类，气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。气体
检测仪在煤矿行业应用尤为广泛，现今，国内煤矿井下已有采用激光原理的固定式甲烷检
测仪进行甲烷检测，但监测方式仍采用扩散式，不可遥测。而便携甲烷巡检仪均未采用激光
技术，检测方式为扩散式，不可遥测。现阶段，煤矿甲烷巡检仪基本采用热催化技术或红外
技术，虽然监测性能不俗，但缺点却有很多，例如检测的稳定性较差，检测距离较小无法对
特定区域以及人员难以到达区域进行检测，且无法判断检测的距离，易受其他气体干扰，易
受温湿度影响。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种遥测距离远、检测稳定
可靠的矿山激光甲烷遥测仪。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矿山激光甲烷遥测仪，其创新点
在于：包括电源模块、检测模块和单片机控制电路，所述单片机控制电路的两端分别电连接
电源模块和检测模块，所述检测模块包括气室、光学镜片、平凸透镜、激光发射器、绿光发射
器、测距激光器和光强检测单元，所述激光发射器、绿光发射器和测距激光器位于平凸透镜
的上方，所述气室位于激光发射器、绿光发射器和测距激光器的外侧，所述光学镜片位于平
凸透镜的前端，所述光强检测单元位于平凸透镜的内侧，所述光强检测单元与单片机控制
电路电连接。
进一步的，所述电源模块包括充电模块、电池和电压转换电路，所述充电模块、电
池和电压转换电路依次串联电连接，所述电压转换电路与单片机控制电路电连接。
进一步的，所述单片机控制电路电连接有按键控制电路和显示电路。
进一步的，还包括遥测仪壳体，所述遥测仪壳体上设置有显示屏和按键，所述检测
模块位于遥测仪壳体的前端。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
本发明通过设置激光发射器、绿光发射器和测距激光器，且在检测时激光发射器、
绿光发射器和测距激光器同时发射，通过绿光发射器发射的绿光能够很方便的进行定位，
能够便捷的找到待检测的物体，另外通过测距激光器发射测距激光进行检测仪器与被检测
物体之间的距离，并通过显示屏进行显示距离，方便实用，能够让检测人员实时的了解与检
测物体的距离，从而确保在安全距离内，并且采用激光发射器作为光源进行检测气体浓度，
遥测距离大，能够确保检测人员的人生安全。
附图说明
图1是本发明的功能结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是本发明中的外观正面结构示意图；
图4是本发明中的外观侧面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施
方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本
发明，并不用于限定本发明。
参看图1-图4，本具体实施方式披露了一种矿山激光甲烷遥测仪，包括电源模块1、
检测模块2和单片机控制电路3，单片机控制电路3的两端分别电连接电源模块1和检测模块
2，检测模块包括气室21、光学镜片22、平凸透镜23、激光发射器24、绿光发射器25、测距激光
器26和光强检测单元27，其中激光发射器24、绿光发射器25和测距激光器26位于平凸透镜
23的上方，气室21位于激光发射器24、绿光发射器25和测距激光器26的外侧，光学镜片22位
于平凸透镜23的前端，光强检测单元27位于平凸透镜23的内侧，光强检测单元27与单片机
控制电路3电连接。优选的，激光发射器24采用可谐调激光光谱激光发射器，可快速精确的
探测远距离的气体含量。工作人员可以在安全区域内有效地检测难以到达甚至不能到达的
危险区域。
可行的，电源模块1包括充电模块11、电池12和电压转换电路13，充电模块11、电池
12和电压转换电路13依次串联电连接，电压转换电路13与单片机控制电路3电连接。可行
的，电池12可以采用锂离子电池进行供电，其标称容量2000AH，标称电压3.7V，最大连续放
电电流1000mA,充电截至电压4.2V，放电截至电压2.8V。电路设计采用线性稳压器
TPS73733，将输入的4.2V-2.8V电压，转换为3.3V。电压转换电路13采用串行快速AD转换芯
片，AD8880ARMZ，将监测部分发送的模拟信号转换为数字信号，提供给低功耗数字模块芯
片。其中，电池12采用密封处理，可以采用6302环氧树脂灌封胶，封胶厚度为1mm，电池与保
护板浇封为一体，这样能够有效的进行密封防水处理，能够有效的延长设备的使用寿命。
可行的，单片机控制电路3电连接有按键控制电路31和显示电路32。具体的，采用
FPG可编程的低功耗数字芯片，具备时钟，串行接口，按键，蜂鸣器，显示，IO接口等多种接
口。可行的，电源模块1、检测模块2和单片机控制电路3均固定在遥测仪壳体4上，遥测仪壳
体4上设置有显示屏41和按键42，检测模块2位于遥测仪壳体4的前端。其中，显示屏41与显
示电路32电连接，按键42与按键控制电路31电连接。可行的，在本具体实施方式中，遥测仪
壳体4还可以设置有蜂鸣器。遥测仪壳体4的材质可以优选为防静电阻燃PC，可以起到有效
的防静电阻燃作用。通过绿光发射器发射的绿光能够很方便的进行定位，能够便捷的找到
待检测的物体，另外通过测距激光器发射测距激光进行检测仪器与被检测物体之间的距
离，并通过显示屏进行显示距离，方便实用，能够让检测人员实时的了解与检测物体的距
离，从而确保在安全距离内，并且采用激光发射器作为光源进行检测气体浓度，遥测距离
大，能够确保检测人员的人生安全。
工作原理：激光发射器24发出的红外激光在穿过待检气体时，一部分被甲烷气体
吸收，另一部分光经反射面(如：砖、混凝土、路面、草地等)反射回。检测模块2收集反射光
线，并将其转化为相应的电子信号传输至单片机控制电路3。单片机控制电路3通过检测激
光光强被吸收的强弱来判断测试环境中是否有气体泄露。进行检测时，绿光发射器25、测距
激光器26、激光发射器24同时打开。操作人员可通过绿光发射器26发出的绿光在反射面上
的投影的指示，对准检测体；测距激光器26同时检测出遥测仪与反射面之间的距离；激光发
射器24发出的激光通过光学镜片发射至反射面，反射后的光线经平凸透镜23汇聚至光强检
测单元27，将光强信号变为模拟信号，由单片机控制电路3接收模拟信号，从而由中央处理
器分析得出检测气体的浓度和距离参数。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发
明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，
均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。