本发明涉及矿井环境监测的，具体而言，涉及一种用于矿井环境的监测装置。
背景技术：
1、在煤矿这一特殊且危险的工作环境中，粉尘和甲烷的监测一直是煤矿安全生产中不可或缺的一部分。煤矿粉尘主要由煤炭和岩石的细小颗粒组成，长期吸入这些粉尘不仅会对矿工的呼吸系统造成严重损害，引发各种职业病，还会影响视线，增加作业风险。更为严重的是，当粉尘在空气中达到一定浓度时，遇到明火或高温即可能引发煤尘爆炸，造成巨大的人员伤亡和财产损失。煤矿甲烷作为一种无色无味的易燃气体，在正常情况下与空气混合不易被察觉，但其在一定浓度范围内极易与空气形成爆炸性混合物，一旦发生爆炸，后果不堪设想。因此，对煤矿中的粉尘和甲烷进行实时、准确的监测，对于预防和减轻事故的发生，保护矿工的生命安全和身体健康，以及确保煤矿安全高效运行具有至关重要的作用。
2、目前，对于煤矿中粉尘和有害气体的监测通常是分开进行的，并且多依赖于外部动力和复杂的仪器设备。在粉尘检测方面，常见的实现方式是使用光散射法或者滤膜重量法，通过采样风机将空气中的粉尘吸入，然后通过光学或者重量的变化来确定粉尘浓度，这种方法虽然能够达到较高的检测精度，但需要外部电源驱动采样风机，并且容易受到环境条件的影响。在甲烷检测方面，通常采用催化燃烧法或红外光谱法，催化燃烧法是利用甲烷在催化剂作用下燃烧产生热量，通过测量温度变化来确定甲烷浓度，红外光谱法则是基于甲烷吸收特定波长红外光的特性，通过测量红外光的吸收强度来确定甲烷浓度，这两种方法虽然检测精度较高，但设备复杂且体积较大，需要外部电源支持。
3、针对上述粉尘、甲烷检测设备复杂、体积大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种用于矿井环境的监测装置，以解决现有技术中粉尘、甲烷检测设备复杂、体积大的技术问题。
2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于矿井环境的监测装置，包括：壳体，壳体设有进气口和出气口；激光组件，激光组件设于壳体内，激光组件具有激光器，激光器用于发射激光；粉尘检测组件，粉尘检测组件设于壳体内，粉尘检测组件具有用于检测粉尘的第一光电二极管，第一光电二极管的接收端与激光器相对设置，以使第一光电二极管接收激光；甲烷检测组件，甲烷检测组件设于壳体内，甲烷检测组件具有用于检测甲烷的第二光电二极管，第二光电二极管的接收端与激光器相对设置，以使第二光电二极管接收激光；控制组件，控制组件设于壳体内，控制组件分别与粉尘检测组件和甲烷检测组件信号连接，控制组件用于接收第一光电二极管测得的粉尘浓信息，以及用于接收第二光电二极管测得的甲烷浓度信息。
3、进一步地，壳体包括：第一腔室，激光组件设于第一腔室内；第二腔室，第二腔室与第一腔室相对设置，粉尘检测组件设于第二腔室内，第二腔室通过第一窗口与第一腔室连通设置，以使激光器发出的激光束经第一窗口进入第二腔室；第三腔室，第三腔室与第一腔室相对设置，甲烷检测组件设于第三腔室内，第三腔室通过第二窗口与第一腔室连通设置，以使激光器发出的激光经第二窗口进入第三腔室；其中，第一腔室、第二腔室和第三腔室分别与进气口和出气口连通设置。
4、进一步地，激光组件还包括：第一分束器，第一分束器设于第一腔室内，第一分束器与激光器相对设置，以使第一分束器将接收到激光分化沿第一方向传播的第一光束和沿第二方向传播的第二光束，其中，第一光束经第一窗口进入第二腔室；反射镜，反射镜设于第一腔室内，反射镜与第一分束器相对设置，以使第二光束经反射镜后进入第三腔室。
5、进一步地，粉尘检测组件还包括：光强探测器，光强探测器设于第二腔室内，光强探测器用于检测第二腔室的光强度，光强探测器与控制组件信号连接；风速探测器，风速探测器设于第二腔室内，风速探测器用于检测第二腔室内的风速，风速探测器与控制组件信号连接；其中，控制组件内设有粉尘浓度计算模型，粉尘浓度计算模型根据第二腔室内的光强度、风速以及第一光电二极管反馈的粉尘浓度信息计算第二腔室内的最终粉尘浓度信息。
6、进一步地，第二腔室内设有多个第一光电二极管，至少两个第一光电二极管中的轴线方向不同。
7、进一步地，第二腔室内设有光陷阱，光陷阱远离第二窗口设置，甲烷检测组件设于第二窗口与光陷阱之间。
8、进一步地，甲烷检测组件还包括：压强测量器，压强测量器设于第三腔室内，压强测量器用于检测第三腔室内的压强，压强测量器与控制组件信号连接；甲烷标准腔室，甲烷标准腔室设于第三腔室内；第二分束器，第二分束器设于第三腔室内，第二分束器与射入第三腔室内激光相对设置，以使第二分束器将接收到激光分化沿第三方向传播的第三光束和沿第四方向传播的第四光束；第二光电二极管为两个，第三光束经甲烷标准腔室后射入其中一个第二光电二极管，第四光束射入另外一个第二光电二极管；其中，控制组件内设有甲烷浓度计算模型，甲烷浓度计算模型根据第三腔室内的压强以及第二光电二极管反馈的甲烷浓度信息计算第三腔室内的最终甲烷浓度信息。
9、进一步地，第二腔室和第三腔室沿壳体的高度方向依次分布，第二腔室位于第三腔室的下方，第二腔室和第三腔室分别沿壳体的长度方向与第一腔室相对地设置。
10、进一步地，壳体的侧壁上设有遮光板，遮光板上设有通气孔。
11、进一步地，遮光板包括：第一遮光板，第一遮光板位于第二腔室处，第一遮光板与壳体活动连接，第一遮光板具有遮挡第二腔室的遮挡位置，以及具有脱离第二腔室以使第二腔室与外界环境连通的避让位置。
12、应用本发明的技术方案，激光组件、粉尘检测组件和甲烷检测组件设于壳体内，壳体通过进气口和出气口与待检测环境连通，以使待检测环境内的气体进入壳体内的检测区域。其中第一光电二极管用于检测粉尘、第二光电二极管用于检测甲烷，第一光电二极管和第二光电二极管的接收端均与激光器相对设置，用来接收激光，将测得的粉尘浓度信息和甲烷浓度信息传送给控制组件，而这种检测装置由于没有管路输送的环节，有效规避了管路污染问题，保证了检测数据的准确性和可靠性，并且这种技术无需外部动力支持，大大减小了设备的体积和重量，使其更加适用于煤矿这种复杂和狭小的环境。
1.一种用于矿井环境的监测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述壳体(1)包括：
3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述激光组件(2)还包括：
4.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述粉尘检测组件(3)还包括：
5.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述第二腔室(12)内设有多个第一光电二极管(31)，至少两个所述第一光电二极管(31)中的轴线方向不同。
6.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述第二腔室(12)内设有光陷阱(34)，所述光陷阱(34)远离所述第二窗口(46)设置，所述甲烷检测组件(4)设于所述第二窗口(46)与所述光陷阱(34)之间。
7.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，所述甲烷检测组件(4)还包括：
8.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于，所述第二腔室(12)和所述第三腔室(13)沿所述壳体(1)的高度方向依次分布，所述第二腔室(12)位于所述第三腔室(13)的下方，所述第二腔室(12)和所述第三腔室(13)分别沿所述壳体(1)的长度方向与所述第一腔室(11)相对地设置。
9.根据权利要求7所述的监测装置，其特征在于，所述壳体(1)的侧壁上设有遮光板，所述遮光板上设有通气孔。
10.根据权利要求8所述的监测装置，其特征在于，所述遮光板包括：
