CN114567379B - 应用于矿井的监控*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤传感技术领域，公开了一种应用于矿井的监控***。该***包括监控平台、光传感通信基站、光缆和通信采集一体终端；通信采集一体终端用于采集矿井中的场景信息，利用场景信息调制光缆中的脉冲光信号并将发送至光传感通信基站，其中，场景信息包括环境信息和人员信息；光传感通信基站用于从接收到的脉冲光信号中解析场景信息，并转换为对应的场景指标，将场景指标发送至监控平台，其中，场景指标包括环境指标和人员定位指标；监控平台用于统计接收到的场景指标，并根据统计的结果，推送矿井对应的场景监控界面。本发明降低了矿井监控的难度，沿用矿井中原有的光缆即可实现矿井的监控。
Description
技术领域
本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种应用于矿井的监控***。
背景技术
随着社会的进步，对矿井开采的安全性要求也在逐渐提升，通过在矿井中搭建用于安全监测预警的监控***，针对矿井中各项危险因素进行监测，以及在矿井发生事故后对人员的搜救行为，通过监控***可以预防矿井事故的发生，起到预警的作用，还可以从后期补救的角度建立起安全防线，提升矿井开采的安全性。
现有的矿井监测***多采用在矿井中建造环境监测装置和通信装置来实现对矿井事故的预警和搜救，比如在矿井中切割铺设专门的监测电缆和传感设备，来采集环境数据，为开矿人员配备通信终端比如对讲机等，来进行环境监控和后续人员沟通的搜救辅助。但是该类***需要重新搭建一套矿井的监测***，并且通信设备在复杂的矿井环境中可能会丢失信号，发生事故时无法监测到事故人员，总而言之，即现有的矿井监控***存在监测难度较大的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有的矿井监控***存在监测难度较大的技术问题。
本发明第一方面提供了一种应用于矿井的监控***，包括：所述通信采集一体终端用于采集矿井中的场景信息，利用所述场景信息调制所述光缆中的脉冲光信号并将发送至所述光传感通信基站，其中，所述场景信息包括环境信息和人员信息；所述光传感通信基站用于从接收到的脉冲光信号中解析所述场景信息，并转换为对应的场景指标，将所述场景指标发送至所述监控平台，其中，所述场景指标包括环境指标和人员定位指标；所述监控平台用于统计接收到的场景指标，并根据统计的结果，推送所述矿井对应的场景监控界面。
可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，将所述光缆中的任一物理点作为信息加载点，当所述光缆接收到所述信息加载点的应力信息时，将所述应力信息调制为对应的第一物理状态量，根据所述第一物理状态量调制所述光缆中传输的脉冲光信号，并发送至所述光传感通信基站。
可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述通信采集一体终端包括终端本体以及与所述终端本体无线连接的至少一个传感器；所述传感器用于采集所述矿井中的环境信息，并将所述环境信息通过所述终端本体传入所述光缆；所述光缆将传入的环境信息调制成对应的第二物理状态量，根据所述第二物理状态量，调制所述光缆中的脉冲光信号，并将调制后的脉冲光信号传输至所述光传感通信基站。
可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、风压传感器、温度传感器、开停传感器和风门传感器中的至少一项；所述甲烷传感器用于采集所述矿井中的甲烷浓度，所述一氧化碳传感器用于采集所述矿井中的一氧化碳浓度，所述风速传感器用于采集所述矿井中的风量，所述风压传感器用于采集所述矿井中的设备输出风压，所述温度传感器用于采集所述矿井中的温度，所述开停传感器用于采集所述矿井中的设备开停状态，所述风门传感器用于采集所述矿井中的风门开闭状态。
可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述应用于矿井的监控***还包括与所述通信采集一体终端无线连接的至少一张身份ID卡；在所述通信采集一体终端检测到至少一张身份ID卡时，采集检测到的身份ID卡中的人员信息，并传入所述光缆；所述光缆根据传入的人员信息，调制所述光缆中的脉冲光信号，并将调制后的脉冲光信号传输至所述光传感通信基站。
可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，若所述应用于矿井的监控***包含多个通信采集一体终端时，当存在至少两个通信采集一体终端检测到同一张身份ID卡时，通过所述至少两个通信采集一体终端采集所述同一张身份ID卡中的人员数据，利用所述同一张身份ID卡中的人员数据调制所述光缆中的脉冲光信号并将发送至所述光传感通信基站；所述光传感通信基站从接收到的脉冲光信号中分别解析出所述至少两个通信采集一体终端对应的人员数据，并利用解析出的人员数据定位所述同一张身份ID卡所处矿井的位置范围信息，所述场景指标还包括所述位置范围信息。
可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述监控平台包括监控中心、以及与所述监控中心连接的至少一个光缆监测仪，所述监控中心包括故障预警模块，所述光缆监测仪分别与所述故障预警模块和所述光传感通信基站通信连接；所述光缆监测仪用于接收所述光传感通信基站发送的场景指标，并识别所述场景指标所处矿井的物理坐标信息以及变动预警信息，并将所述物理坐标信息和所述变动预警信息发送至所述监控中心；可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，所述监控中心还包括与所述光缆监测仪连接的变动追踪模块；所述监控中心中的变动追踪模块根据接收到的物理坐标信息和所述变动预警信息，构建所述光缆对应的波形变化图，并根据所述波形变化图对所述矿井对应的结构分布图进行校准，并将校准后的结构分布图推送至对应的矿井监控界面，其中，所述场景监控界面包括所述矿井监控界面。
本发明提供的技术方案中，通过在矿井原有的光缆上加设通信采集一体终端，在原光缆的任意一物理节点上设置通信采集一体终端，即可实现人员定位信息和环境信息的脉冲光信号采集，无需额外架设用于数据采集的设备架构。再通过光传感通信基站来转换脉冲光信号的类型，并转发到监控平台，来实时监测矿井中人员和环境的相关数据，实现对矿井的监控，降低矿井监控的难度。同时通过光传感通信基站来增加矿井监控的信息传输距离。
附图说明
图1为本发明实施例中矿井监控***的第一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中矿井监控***的第二个实施例示意图；
图3为本发明实施例中矿井监控***的第三个实施例示意图；
图4为本发明实施例中光缆健康监测的一个实施例示意图；
图5为本发明实施例中光缆变动追踪的第一个实施例示意图；
图6为本发明实施例中光缆变动追踪的第二个实施例示意图；
图7为本发明实施例中场景监控界面的实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种应用于矿井的监控***，该***包括监控平台、光传感通信基站、光缆和通信采集一体终端；通信采集一体终端用于采集矿井中的场景信息，利用场景信息调制光缆中的脉冲光信号并将发送至光传感通信基站，其中，场景信息包括环境信息和人员信息；光传感通信基站用于从接收到的脉冲光信号中解析场景信息，并转换为对应的场景指标，将场景指标发送至监控平台，其中，场景指标包括环境指标和人员定位指标；监控平台用于统计接收到的场景指标，并根据统计的结果，推送矿井对应的场景监控界面。本发明降低了矿井监控的难度，沿用矿井中原有的光缆即可实现矿井的监控。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中应用于矿井的监控***的第一个实施例包括：
本实施例中，该应用于矿井的监控***包括监控平台、与所述监控平台通信连接的至少一个光传感通信基站、与所述光传感通信基站连接的光缆以及设于所述光缆上的至少一个通信采集一体终端；所述通信采集一体终端用于采集矿井中的场景信息，利用所述场景信息调制所述光缆中的脉冲光信号并将发送至所述光传感通信基站，其中，所述场景信息包括环境信息和人员信息。
在实际施工过程中，可以利用矿井中既有的光缆，将通信采集一体终端耦合接入该光缆中，无需重新铺设光缆，通信采集一体终端即查即用，避免施工。其中光缆的每一个物理点都可以作为通信采集一体终端的接入点，提升矿井监控的灵活性。通信采集一体终端、以及设置有通信采集一体终端的光缆设置于矿井内，通信采集一体终端采集到矿井内的环境信息和人员信息后，通过对脉冲光信号进行调制，通过光缆将环境信息和人员信息以脉冲光信号的形式发送到光传感通信基站。通过光缆的脉冲光信号传输信息，支持地下、水下各种恶劣通信环境；可在无电无通信覆盖的矿井工程现场实现数据通信。
具体的，通信采集一体终端可以为微机电***（MEMS, Micro ElectroMechanical System），包括微传感器、微执行器、微电源微能源、信号处理和通信等等部件。其中，通过微传感器可以采集矿井中的环境数据；通过通信部件，可以将微传感器与微机电本体分离使用，以及无线采集人员定位信息；通过微执行器和信号处理，可以将环境数据的模拟电子信号进行转化并作用于光缆，对光缆中的脉冲光信号进行调整，使得光缆的脉冲光信号中携带有矿井采集的人员信息和环境信息。
所述光传感通信基站用于从接收到的脉冲光信号中解析所述场景信息，并转换为对应的场景指标，将所述场景指标发送至所述监控平台，其中，所述场景指标包括环境指标和人员定位指标；所述监控平台用于统计接收到的场景指标，并根据统计的结果，推送所述矿井对应的场景监控界面。
在实际施工过程中，光传感通信基站与监控平台同时设置于地面上，光缆与光传感通信基站对接，接收光缆中传输的脉冲光信号，然后将脉冲光信号进行解析，比如将脉冲光信号转换为电信号或者数字信号等，并初步转换为对应的场景指标。
另外，光传感通信基站还同时与监控平台通信连接，可以将转换得到场景指标以电信号或者数字信号的形式传输到监控平台。监控平台按照预设的计算逻辑，来对接收到的场景指标进行统计、智能分析、自动判断，来实现对矿井的相关监控，比如光缆健康监测、矿井变动追踪、环境安全监测、人员考勤巡查等，此处不再一一列举。其中，每个光传感通信基站之间可以在一定距离内（比如40km）相互传输数据，通过增加光传感通信基站的数量，使得增加监控平台的远程监控距离。
在一个实施方式中，将所述光缆中的任一物理点作为信息加载点，当所述光缆接收到所述信息加载点的应力信息时，将所述应力信息调制为对应的第一物理状态量，根据所述第一物理状态量调制所述光缆中传输的脉冲光信号，并发送至所述光传感通信基站。
本实施例中，可以直接将光缆中的任一物理点作为信息加载点，直接通过敲击的方式向光缆传输应力信息以与监控平台进行通信，无需借助通信采集一体终端采集数据。优选应用于矿难救援场景，被困人员通过敲击光缆，使得作用于光缆表面的应力，可以调制为对应的第二物流状态量，比如压力、应变，然后传输信息至光传感通信基站。
在实际应用过程中，矿难救援场景中，通信采集一体终端只能确定人员在矿井中的大致范围，即通信采集一体终端的通信范围，另外通信采集一体终端可能出现故障的情况，无法采集到人员数据，故此处被困人员可以直接敲击矿道光缆来发出应力通信信息，除了可以确定到人员的具***置之外，还降低了通信要求，在无通信设备的情况下，直接通过光缆进行通信。如图2所示的矿井监控***的实施例示意图，比如识别到光缆应力位置1、应力位置2、应力位置3、应力位置4的应力信息，则可以对应映射到监控平台的矿井结构图中的人员1、人员2、人员3、人员4所处的位置。
在一个实施方式中，如图3所示，所述通信采集一体终端包括终端本体以及与所述终端本体无线连接的至少一个传感器；所述传感器用于采集所述矿井中的环境信息，并将所述环境信息通过所述终端本体传入所述光缆；所述光缆将传入的环境信息调制成对应的第二物理状态量，根据所述第二物理状态量，调制所述光缆中的脉冲光信号，并将调制后的脉冲光信号传输至所述光传感通信基站。
在实际应用过程中，通过通信采集一体终端可以携带有一个有线或无线连接的传感器，用于采集矿井中的环境信息，比如气体、粉尘、水浸、水位等。然后针对采集到的环境信息，光缆需要进一步转换为第二物理状态量，比如温度、震动、应力、形变、电场、磁场等可量化的参量，以量化表示环境信息，然后再将第二物理状态参数按照对应物理状态量类型的调制策略，调制光缆中的脉冲光信号。
具体的，所述传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、风压传感器、温度传感器、开停传感器和风门传感器中的至少一项，所述终端本体至少与甲烷传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、风压传感器、温度传感器、开停传感器和风门传感器中的至少一项连接；所述甲烷传感器用于采集所述矿井中的甲烷浓度，所述一氧化碳传感器用于采集所述矿井中的一氧化碳浓度，所述风速传感器用于采集所述矿井中的风量，所述风压传感器用于采集所述矿井中的设备输出风压，所述温度传感器用于采集所述矿井中的温度，所述开停传感器用于采集所述矿井中的设备开停状态，所述风门传感器用于采集所述矿井中的风门开闭状态。
在实际应用过程中，根据需求在矿井中设置各个不同类型的传感器，比如在需要在回风巷中设置甲烷传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、风门传感器，并连接至同一个通信采集一体装置；在通风机中设置风压传感器、开停传感器，并连接至同一个通信采集一体装置；以此类推。
在一个实施方式中，如图3所示，所述应用于矿井的监控***还包括与所述通信采集一体终端无线连接的至少一张身份ID卡；在所述通信采集一体终端检测到至少一张身份ID卡时，采集检测到的身份ID卡中的人员信息，并传入所述光缆；所述光缆根据传入的人员信息，调制所述光缆中的脉冲光信号，并将调制后的脉冲光信号传输至所述光传感通信基站。
在实际应用过程中，还通过通信采集一体终端采集矿井中的身份ID卡的人员信息，比如名字、编号等，针对采集到的人员信息，光缆可以直接按照预设策略调制光缆中传输的脉冲光信号。
在一个实施方式中，若所述应用于矿井的监控***包含多个通信采集一体终端时，当存在至少两个通信采集一体终端检测到同一张身份ID卡时，通过所述至少两个通信采集一体终端采集所述同一张身份ID卡中的人员数据，利用所述同一张身份ID卡中的人员数据调制所述光缆中的脉冲光信号并将发送至所述光传感通信基站；所述光传感通信基站从接收到的脉冲光信号中分别解析出所述至少两个通信采集一体终端对应的人员数据，并利用解析出的人员数据定位所述同一张身份ID卡所处矿井的位置范围信息，所述场景指标还包括所述位置范围信息。
本实施例中，若两个或以上通信采集一体终端同时采集到同一张身份ID卡时，则可以根据每个通信采集一体终端的通信范围来确定对应人员进一步的位置范围。光传感通信基站在解析出人员定位信息后，包含有一个位置参数，此位置参数为通信采集一体终端所在的位置，而非具体人员的位置或者具体环境的位置。然后按照通信采集一体终端的通信范围可以初步确定该身份ID卡的位置范围，当两个通信采集一体终端同时采集同一张身份ID的人员数据，则该身份ID卡处于两个通信采集一体终端的通信范围的并集，可以确定该身份ID卡的更精确的位置范围信息。
在一个实施方式中，如图4所示，所述监控平台包括监控中心、以及与所述监控中心连接的至少一个光缆监测仪，所述监控中心包括故障预警模块，所述光缆监测仪分别与所述故障预警模块和所述光传感通信基站通信连接；所述光缆监测仪用于接收所述光传感通信基站发送的场景指标，并识别所述场景指标所处矿井的物理坐标信息以及变动预警信息，并将所述物理坐标信息和所述变动预警信息发送至所述监控中心；所述监控中心中的故障预警模块根据接收到的物理坐标信息和所述变动预警信息，识别所述光缆的故障点分布信息，并将所述故障点分布信息推送至对应的健康监控界面，其中，所述场景监控界面包括所述健康监控界面。
本实施例中，在监控平台上，光缆监测仪可以根据接收到的场景指标，对光缆进行故障监控，基于采集到的场景指标中的精准路由和光缆长度，精确定位故障点所在的光缆长度以确定在矿井中的物理坐标信息，提高抢修效率，一旦发生故障，平台立刻推送信息给管理人员，及时获知故障情况。如图4所示，通过按照通信采集一体终端，来对光缆进行分段，并进行编号，光缆检测仪可以检测到每条光缆以及每条光缆中每段光缆的故障点，比如丢失信号等，然后发布到健康监控界面。
在一个实施方式中，如图5所示，所述监控中心还包括与所述光缆监测仪连接的变动追踪模块；所述监控中心中的变动追踪模块根据接收到的物理坐标信息和所述变动预警信息，构建所述光缆对应的波形变化图，并根据所述波形变化图对所述矿井对应的结构分布图进行校准，并将校准后的结构分布图推送至对应的矿井监控界面，其中，所述场景监控界面包括所述矿井监控界面。
在实际应用过程中，如图6所示，通过检测信号的波形变化图，来与预设的参照波形图进行对比，参照波形图按照上一次检测最新的矿井结构构建得到，将其映射到矿井的结构分布图上，并对对应映射的原结构分布图和变动的结构分布图进行对比，即可确定本次检测的矿井结构是否发生变化，以及哪一矿井分段发生变化。比如在图6中，通过对比确定变化波形图较参照波形图增加10m的平波，将其映射到对应的参照矿井结构和变化矿井结构中，即可确定矿井中将光缆下移，使其增加10m的波形图变化。
除此之外，如图7所示的场景监控界面的示意图，监控平台可以将监控统计分析的结果生产场景监控界面推送到对应的监控终端，包括巡查终端、监测预警终端、展示终端等，将监控平台部署于移动终端、可视化大屏、PC端等硬件设备上，提供实时定位、人员轨迹、实时报警、辅助救援、告警转发、数据备份、权限设置等监控功能，具体可以实现灾害点的精准管理、设备预警的实时通知、巡查数据的实时填报、远程会议会商、人员考勤半径匹配的动等行为。针对不同的监控终端，根据展示权限，可以将对应的内容推送到巡查终端、监测预警终端、展示终端中的任意一项或多项。
本发明实施例中，通过在矿井原有的光缆上加设通信采集一体终端，在原光缆的任意一物理节点上设置通信采集一体终端，即可实现人员定位信息和环境信息的脉冲光信号采集，无需额外架设用于数据采集的设备架构。再通过光传感通信基站来转换脉冲光信号的类型，并转发到监控平台，来实时监测矿井中人员和环境的相关数据，实现对矿井的监控，降低矿井监控的难度。同时通过光传感通信基站来增加矿井监控的信息传输距离。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种应用于矿井的监控***，其特征在于，所述应用于矿井的监控***包括监控平台、与所述监控平台通信连接的至少一个光传感通信基站、与所述光传感通信基站连接的矿井中原有的光缆以及设于所述光缆上的至少一个通信采集一体终端，其中，所述通信采集一体终端设于所述光缆的外表面，并耦合接入所述光缆，以实现所述通信采集一体终端在所述光缆的任意一个物理点的即插即用；
所述通信采集一体终端用于采集矿井中的场景信息，利用所述场景信息调制所述光缆中的脉冲光信号并将发送至所述光传感通信基站，其中，所述场景信息包括环境信息和人员信息；
所述光传感通信基站用于从接收到的脉冲光信号中解析所述场景信息，并转换为对应的场景指标，将所述场景指标发送至所述监控平台，其中，所述场景指标包括环境指标和人员定位指标；
所述监控平台用于统计接收到的场景指标，并根据统计的结果，推送所述矿井对应的场景监控界面；
其中，所述通信采集一体终端包括终端本体以及与所述终端本体无线连接的至少一个传感器；
所述传感器用于采集所述矿井中气体、粉尘、水浸、水位的环境信息，并将所述环境信息通过所述终端本体传入所述光缆；
所述光缆将传入的环境信息调制成对应温度、震动、应力、形变、电场、磁场的第二物理状态量，根据所述第二物理状态量，按照对应物理状态量类型的调制策略，调制所述光缆中的脉冲光信号，并将调制后的脉冲光信号传输至所述光传感通信基站。
2.根据权利要求1所述的应用于矿井的监控***，其特征在于，将所述光缆中的任一物理点作为信息加载点，当所述光缆接收到所述信息加载点的应力信息时，将所述应力信息调制为对应的第一物理状态量，根据所述第一物理状态量调制所述光缆中传输的脉冲光信号，并发送至所述光传感通信基站。
3.根据权利要求2所述的应用于矿井的监控***，其特征在于，所述传感器包括甲烷传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、风压传感器、温度传感器、开停传感器和风门传感器中的至少一项；
所述甲烷传感器用于采集所述矿井中的甲烷浓度，所述一氧化碳传感器用于采集所述矿井中的一氧化碳浓度，所述风速传感器用于采集所述矿井中的风量，所述风压传感器用于采集所述矿井中的设备输出风压，所述温度传感器用于采集所述矿井中的温度，所述开停传感器用于采集所述矿井中的设备开停状态，所述风门传感器用于采集所述矿井中的风门开闭状态。
4.根据权利要求1所述的应用于矿井的监控***，其特征在于，所述应用于矿井的监控***还包括与所述通信采集一体终端无线连接的至少一张身份ID卡；
在所述通信采集一体终端检测到至少一张身份ID卡时，采集检测到的身份ID卡中的人员信息，并传入所述光缆；
所述光缆根据传入的人员信息，调制所述光缆中的脉冲光信号，并将调制后的脉冲光信号传输至所述光传感通信基站。
5.根据权利要求4所述的应用于矿井的监控***，其特征在于，若所述应用于矿井的监控***包含多个通信采集一体终端时，当存在至少两个通信采集一体终端检测到同一张身份ID卡时，通过所述至少两个通信采集一体终端采集所述同一张身份ID卡中的人员数据，利用所述同一张身份ID卡中的人员数据调制所述光缆中的脉冲光信号并将发送至所述光传感通信基站；
所述光传感通信基站从接收到的脉冲光信号中分别解析出所述至少两个通信采集一体终端对应的人员数据，并利用解析出的人员数据定位所述同一张身份ID卡所处矿井的位置范围信息，所述场景指标还包括所述位置范围信息。
6.根据权利要求1所述的应用于矿井的监控***，其特征在于，所述监控平台包括监控中心、以及与所述监控中心连接的至少一个光缆监测仪，所述监控中心包括故障预警模块，所述光缆监测仪分别与所述故障预警模块和所述光传感通信基站通信连接；
所述光缆监测仪用于接收所述光传感通信基站发送的场景指标，并识别所述场景指标所处矿井的物理坐标信息以及变动预警信息，并将所述物理坐标信息和所述变动预警信息发送至所述监控中心；
所述监控中心中的故障预警模块根据接收到的物理坐标信息和所述变动预警信息，识别所述光缆的故障点分布信息，并将所述故障点分布信息推送至对应的健康监控界面，其中，所述场景监控界面包括所述健康监控界面。
7.根据权利要求6所述的应用于矿井的监控***，其特征在于，所述监控中心还包括与所述光缆监测仪连接的变动追踪模块；
所述监控中心中的变动追踪模块根据接收到的物理坐标信息和所述变动预警信息，构建所述光缆对应的波形变化图，并根据所述波形变化图对所述矿井对应的结构分布图进行校准，并将校准后的结构分布图推送至对应的矿井监控界面，其中，所述场景监控界面包括所述矿井监控界面。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN102890767B (zh) * | 2012-08-27 | 2015-07-15 | 中国矿业大学(北京) | 基于射频识别技术的井下人员定位***及方法 |
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| CN103244188A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-14 | 太原科技大学 | 一种基于物联网技术的煤矿井下综合监控*** |
| CN106059859A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-10-26 | 贝兹维仪器(苏州)有限公司 | 一种用于钻井井场的钻井参数监测*** |
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