CN116163810A - 一种煤矿环境安全监测***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煤矿环境安全监测***及方法，所述***通过在不同监测位置设置环境信息采集终端并使用端服务器进行前处理，提高环境信息所对应的安全等级的分析和识别精度，再有选择性地选取超过预设安全等级限度的环境信息传输到上级的主服务器中，合理分配监测工作量，减少数据过多过大引起的处理问题。同时利用主服务器对超过预设安全等级限度的环境信息及与其匹配的安全等级及人员位置身份信息进行存储、分析并处理成按监测周期更新的三维空间安全信息。使用所述***及方法能有效地对煤矿井下安全问题进行高效监测，实现准确且及时地自动信息化预测和预警，为处理安全事故提供有效的帮助。
Description
技术领域
本发明属于煤矿领域，涉及一种煤矿环境安全监测***及方法。
背景技术
随着煤矿安全问题日益突出，此对于煤矿的安全状态进行监测、提高煤矿重大危险源预警能力，降低重大危险源事故发生率，提高煤矿整体安全管理水平愈来愈至关重要。
常用的煤矿安全监测方式主要是通过传感器检测井下各区域的环境信息，如危险气体瓦斯的含量等数据，并将该数据直接发送到地面服务器，以使服务器记录当前时间与危险气体含量的对应关系，完成对煤矿的安全监测。
CN104675435A公开了一种煤矿安全监测监控***，通过网络交换机连接井下环网平台，网络交换机连接服务器，终端设备连接环网平台，接收监控分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号，并送相应监控分站。本发明的矿井监测监控***用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制，自动化程度高，能够精确检测各种气体含量，保障了井下生产的安全性。
CN202140117U公开了一种煤矿井下重大危险源检测、识别及预测、预警***，包含服务器、操作终端、环网交换机、防火瓦斯检测器、水文监测器、顶板压力监测器，设置在井下的防火瓦斯检测器、水文监测器、顶板压力监测器分别与环网交换机连接，环网交换机通过网络与设置在井上的服务器和操作终端连接。通过软件平台的决策支持模块实现水、火、瓦斯和顶板压力的实时集中监测，可提前报告危险状况的预测和预警信息，为处理事故灾变提供最有效的帮助。
但由于煤矿环境、作业状况较为复杂且需要进行监测的环境信息过多，监测***往往使得地面服务器所接收的数据量过大，工作压力急速增长，导致处理数据发生延迟，不能真实反映当前煤矿的真实安全状态的问题。
更具体地说：现有的监测***仍没有建立多专业、多学科集成的重大危险源检测、识别和预警模型，对检测、监测设备获取的海量数据缺乏综合性的数据挖掘，只是一些基于单一专业的简单分析；没有统一的信息化数据处理平台和网络平台，对相关事故的分析和研究考虑因素较为单一，造成信息无法共享交流、***操作复杂、预测预报精度低；而煤炭企业的技术管理模式还是为传统的手工管理模式为主，无法适应信息化管理的需求，不能充分发挥信息技术快速、准确、实时的优点；煤矿信息属于空间信息的范畴，而且不同矿井开采技术条件有或多或少的差异，大量的数据也是通过众多的监测监控***获取的，一般的工控组态软件不是为煤炭行业量身开发，无法满足对煤矿空间信息处理的需求。
因此，针对以上问题，尚需要开发一种新的煤矿环境安全监测的技术方案。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种煤矿环境安全监测***及方法，所述***通过在不同监测位置设置环境信息采集终端并使用端服务器进行前处理，提高环境信息所对应的安全等级的分析和识别精度，再有选择性地选取超过预设安全等级限度的环境信息传输到上级的主服务器中，合理分配监测工作量，减少数据过多过大引起的处理问题。同时利用主服务器对超过预设安全等级限度的环境信息及与其匹配的安全等级及人员位置身份信息进行存储、分析并处理成按监测周期更新的三维空间安全信息。使用所述***及方法能有效地对煤矿井下安全问题进行高效监测，实现准确且及时地自动信息化预测和预警，为处理安全事故提供有效的帮助。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种煤矿环境安全监测***，包括安装在井下不同区域的环境信息采集终端，每组所述环境信息采集终端连接于对应的端服务器；所述端服务器还连接有安全等级输出终端，并通过网络交换机与上级主服务器相连接，所述网络交换机还连接有监控主机；
所述端服务器包括环境信息采集模块、人员位置采集模块、人员身份采集模块、分析模块及管控模块；所述端服务器配置为控制所述环境信息采集终端采集并分析环境信息，根据所述环境信息计算并匹配安全等级，将安全等级结果向所述安全等级输出终端输出，并将超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息向所述主服务器输出；
所述主服务器包括存储模块、GIS模块及管控模块；所述主服务配置为存储超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息，分析并生成按监测周期更新的三维空间安全信息。
本发明所述***是指由设备装置构成的***，在所述煤矿环境安全监测***中，通过设置端服务器，对环境信息先进行处理，并根据处理结果，即得到的安全等级与预设安全等级限度的大小关系，有选择地将超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息传输到主服务器中，因此，端服务器可以在分析甄别环境信息，计算匹配安全等级的方面分担工作压力，提高安全等级的认定准确性，减少上传的总数据量及数据大小；进一步地，主服务器根据上传并存储的数据结合地理信息***(Geographic Information System，GIS)生成三维空间安全信息，有效实现安全等级的反馈和监控。使用所述***及方法能有效地对煤矿井下安全问题进行高效监测，实现准确且及时地自动信息化预测和预警，为处理安全事故提供有效的帮助。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述环境信息采集终端的安装位置包括掘进工作面、采煤工作面、进风巷道及回风巷道。
优选地，所述掘进工作面中的安装位置包括掘进机回风侧、各类工作点回风侧及产尘点与除尘器之间的呼吸带内中的任一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括掘进机回风侧与各类工作点回风侧的组合、掘进机回风侧与产尘点及除尘器之间的呼吸带内的组合，或各类工作点回风侧与产尘点及除尘器之间的呼吸带内的组合。
优选地，所述采煤工作面的安装位置包括采煤机回风侧、司机工作点或采煤工作面上隅角中的任一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括采煤机回风侧与司机工作点的组合、采煤工作面上隅角与采煤机回风侧的组合，或采煤机回风侧与司机工作点的组合。
优选地，每组所述环境信息采集终端包括瓦斯传感器、氧气传感器、粉尘传感器、压力传感器或温度传感器中的任一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性的实例包括瓦斯传感器与氧气传感器的组合、瓦斯传感器与粉尘传感器的组合、瓦斯传感器与压力传感器的组合、瓦斯传感器与温度传感器的组合、氧气传感器与粉尘传感器的组合、氧气传感器与压力传感器的组合、氧气传感器与温度传感器的组合、粉尘传感器与压力传感器的组合、粉尘传感器与温度传感器的组合，或温度传感器与压力传感器的组合。
优选地，所述安全等级输出终端包括声光报警器或多色报警器。
当端服务器输出安全等级结果到所述安全等级输出终端时，可以根据安全等级的分类匹配不同的声和/或光报警方式，例如，当安全等级结果小于预设安全等级限度时，报警灯为绿色，代表“无风险，安全”或“低风险，安全”；当安全等级结果等于预设安全等级限度时，可将报警灯设置为黄色，代表“低风险，建议排查”；当安全等级结果大于预设安全等级限度时，可将报警灯设置为橙色或红色，分别代表“中风险，需排查”及“高风险，需撤离”。本领域的技术人员可以根据实际需要选择与安全等级相配合的报警方式。
第二方面，本发明提供了一种煤矿环境安全监测方法，所述煤矿环境安全检测方法在第一方面所述的***中进行，包括如下步骤：
在一个监测周期内，端服务器先在第一时长范围内采集环境信息并匹配安全等级为第一安全等级：
当第一安全等级＝0时，输出安全等级结果，进入下一个监测周期；
当第一安全等级≠0时，在第二时长范围内和/或在第三时长范围内采集新的环境信息，所述第一时长范围＞所述第二时长范围＞所述第三时长范围，并分别匹配对应的新的安全等级，再根据当前时长范围内的安全等级与前一个时长范围内的安全等级的数值关系增加修正等级；
所有安全等级与所有修正等级之和为当前监测周期的总安全等级，输出总安全等级结果，同时，将超过预设安全等级限度的对应的环境信息、人员位置信息及人员身份信息向主服务器输出，进入下一个监测周期。
所述方法在一个监测周期内，利用端服务器分步骤进行环境信息监测，安全等级＝0时，代表“无风险、安全”，安全等级≠0时，代表有不同的风险程度。因此，当第一时间段内的第一安全等级≠0时，需要在周期内进行第二时长范围内和/或在第三时长范围内进行监测，且监测的时长范围越来越短，以便于快速地对上一个时长的监测结果进行验证，不过分地拉长总监测时间，以做到对中风险结果多次验证，减少误差，减少数据量的产生和上传的效果，同时对高风险结果能快速响应，及时输出或报警。
作为本发明优选的技术方案，在所述第一时长范围、所述第二时长范围及所述第三时长范围内分别以第一频率、第二频率及第三频率进行环境信息采集，且所述第一频率＜所述第二频率＜所述第三频率。
除了一个周期内时长范围不同外，在每一个时长中可以进一步控制传感器工作的监测频率，即该时长内的监测次数，在较长时长范围内，监测频率可合理地降低，尤其在掘进及回采均未作业时，可有效减少数据量的产生，降低传感器的工作压力，但随着时长范围的减小，监测频率应合理地增加，以保证较短时长范围内监测结果的准确性。
优选地，所述第一时长范围为40～60s，例如40s、42s、44s、46s、48s、50s、52s、54s、56s、58s或60s等，所述第二时长范围为6～10s，例如6s、6.5s、7s、7.5s、8s、8.5s、9s、9.5s或10s等，所述第三时长范围为2～5s，例如2s、2.5s、3s、3.5s、4s、4.5s或5s等，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一频率为8～10s/次，例如8s/次、8.2s/次、8.4s/次、8.6s/次、8.8s/次、9s/次、9.2s/次、9.4s/次、9.6s/次、9.8s/次或10s/次，所述第二频率为2～3s/次，例如2s/次、2.2s/次、2.4s/次、2.6s/次、2.8s/次或3s/次等，所述第三频率为1s/次或实时监测，但并不仅限于所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述匹配安全等级的方法包括根据当前时间段内的环境信息的平均数值大小与第一阈值及第二阈值的关系匹配安全等级。
优选地，当环境信息的平均数值大小＜第一阈值时，所述安全等级为0；当第一阈值≤环境信息的平均数值大小＜第二阈值时，所述安全等级为1；当环境信息的平均数值大小≥第二阈值时，所述安全等级为2。
作为本发明优选的技术方案，当所述第一安全等级＝1时，依次在第二时长范围内及第三时长范围内采集新的环境信息，分别匹配对应的安全等级为第二安全等级及第三安全等级，并根据第二安全等级与第一安全等级的数值关系增加第一修正等级，根据第三安全等级及第二安全等级的数值关系增加第二修正等级；
所述第一安全等级、所述第二安全等级、所述第三安全等级、所述第一修正等级及所述第二修正等级之和为所述总安全等级。
当第一安全等级＝1时，其安全风险情况并不是最高，此时容易因作业环境改变、测量误差等因素造成第一时长的监测结果的可靠性较低，因此需要依次在第二时长进行重复监测，并在第三时长再次监测以验证安全等级结果，根据三个时长中展现的监测结果的变化趋势提供修正等级，以增强最后总安全等级的准确性，经过多次的重复监测，误差及波动数据能被有效过滤，最终形成更加准确、稳定且细化的总安全等级。
优选地，当第二安全等级-第一安全等级＝-1时，所述第一修正等级＝-1；当第二安全等级-第一安全等级＝0时，所述第一修正等级＝1；当第二安全等级-第一安全等级＝1时，所述第一修正等级＝2。
优选地，当第三安全等级-第二安全等级＝-2时，所述第二修正等级＝-1；当第三安全等级-第二安全等级＝-1时，所述第二修正等级＝0；当第三安全等级-第二安全等级＝0时，所述第二修正等级＝1；当第三安全等级-第二安全等级＝1时，所述第二修正等级＝2；当第三安全等级-第二安全等级＝2时，所述第二修正等级＝3。
作为本发明优选的技术方案，当所述第一安全等级＝2时，直接在第三时长范围内采集新的环境信息，匹配对应的安全等级为第四安全等级，并根据第四安全等级与第一安全等级的数值关系增加第三修正等级；所述第一安全等级、所述第四安全等级及所述第三修正等级之和为所述总安全等级。
当第一安全等级＝2时，安全风险达到最高，为避免报警信息延误，直接在时长范围最短的第三时长范围内进行监测，并根据监测结果与第一安全等级的变化趋势增加第四修正等级，以减小误差和波动带来的影响，并快速识别高风险情况。
优选地，当第四安全等级-第一安全等级＝-2时，所述第三修正等级＝0；当第四安全等级-第一安全等级＝1时，所述第三修正等级＝2；当第四安全等级-第一安全等级＝0时，所述第三修正等级＝4。
作为本发明优选的技术方案，所述煤矿环境安全监测方法还包括：
所述主服务器接收并存储超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息，通过GIS模块分析并生成带有安全等级、人员位置信息及人员身份信息的三维空间安全信息，并在下一个监测周期进行三维空间安全信息的更新。
优选地，所述预设安全等级限度为所述安全等级的数值范围的中值。
作为本发明优选的技术方案，所述监测周期的时长范围在不同的作业进程中发生变化。
优选地，掘进与回采同时作业时，所述监测周期的时间范围最短，掘进和回采均未作业时，所述监测周期的监测时间范围最长。
作为本发明优选的技术方案，所述煤矿环境安全监测方法还包括，在相同的作业进程中，按照监测周期为单位，对超过预设安全等级限度的环境信息进行分析，按照监测需求和目标调整第一阈值、第二阈值及预设安全等级限度。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明所述***通过在不同监测位置设置环境信息采集终端，并首先使用端服务器进行前处理，并根据处理结果，即得到的安全等级与预设安全等级限度的大小关系，再有选择地将超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息传输到主服务器中，可以在分析甄别环境信息，计算匹配安全等级的方面分担工作压力，提高安全等级的认定准确性，减少上传的总数据量及数据大小；进一步地，主服务器根据上传并存储的数据分析并生成三维空间安全信息，有效实现安全等级的反馈和监控。使用所述***及方法能有效地对煤矿井下安全问题进行高效监测，实现准确且及时地自动信息化预测和预警，为处理安全事故提供有效的帮助。
附图说明
图1是本发明提供的煤矿环境安全监控***的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例及对比例均在煤矿环境安全监控***中进行，如图1所示，所述煤矿环境安全监控***包括安装在井下不同区域的环境信息采集终端，每组所述环境信息采集终端连接于对应的端服务器；所述端服务器还连接有安全等级输出终端，并通过网络交换机与上级主服务器相连接，所述网络交换机还连接有监控主机；
所述端服务器包括环境信息采集模块、人员位置采集模块、人员身份采集模块、分析模块及管控模块；所述端服务器配置为控制所述环境信息采集终端采集并分析环境信息，根据所述环境信息计算并匹配安全等级，将安全等级结果向所述安全等级输出终端输出，并将超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息向所述主服务器输出；
所述主服务器包括存储模块、GIS模块及管控模块；所述主服务配置为存储超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息，分析并生成按监测周期更新的三维空间安全信息；
所述环境信息采集终端的安装位置为掘进工作面的掘进机回风侧、采煤工作面的采煤机回风侧及采煤工作面上隅角、进风巷道及回风巷道各安装一组；
每组所述环境信息采集终端包括瓦斯传感器、氧气传感器及粉尘传感器；
所述安全等级输出终端为四色报警器，分别具有绿光、黄光、橙光及红光报警功能。
实施例1
本实施例提供了一种煤矿环境安全监测方法，在所述煤矿环境安全监控***中进行，所述煤矿环境安全监测方法包括如下步骤：
S1.通过监控主机设定：
设定第一时长范围为40s，第二时长范围为8s，第三时长范围为3s，第一频率为10s/次，所述第二频率为2s/次，所述第三频率为实时监测；
设定环境信息(包括瓦斯信号、氧气信号及粉尘信号)各自初始的第一阈值、第二阈值及预设安全等级限度，所述预设安全等级限度为所述安全等级的数值范围的中值；
设定当环境信息的平均数值大小＜第一阈值时，安全等级为0；当第一阈值≤环境信息的平均数值大小＜第二阈值时，所述安全等级为1；当环境信息的平均数值大小≥第二阈值时，所述安全等级为2；
将以上设定并通过网络交换机传达到主服务器及各个端服务器中；
S2.然后运行***，在一个监测周期内，端服务器先在第一时长范围以第一频率采集环境信息并匹配安全等级为第一安全等级：
当第一安全等级＝0时，输出安全等级结果到四色报警器显示报警，输出安全等级结果到主服务器，并在监控主机上显示文字信息，进入下一个监测周期；
当第一安全等级＝1时，依次在第二时长范围内以第二频率采集环境信息并匹配第二安全等级，根据第二安全等级与第一安全等级的数值关系增加第一修正等级：当第二安全等级-第一安全等级＝-1时，所述第一修正等级＝-1；当第二安全等级-第一安全等级＝0时，所述第一修正等级＝1；当第二安全等级-第一安全等级＝1时，所述第一修正等级＝2；然后在第三时长范围内以第三频率采集环境信息并匹配第三安全等级，根据第三安全等级与第二安全等级的数值关系增加第二修正等级：当第三安全等级-第二安全等级＝-2时，所述第二修正等级＝-1；当第三安全等级-第二安全等级＝-1时，所述第二修正等级＝0；当第三安全等级-第二安全等级＝0时，所述第二修正等级＝1；当第三安全等级-第二安全等级＝1时，所述第二修正等级＝2；当第三安全等级-第二安全等级＝2时，所述第二修正等级＝3；所述第一安全等级、所述第二安全等级、所述第三安全等级、所述第一修正等级及所述第二修正等级之和为所述总安全等级；输出安全等级结果到四色报警器显示绿色报警，输出安全等级结果到主服务器，并在监控主机上显示文字信息，进入下一个监测周期；
当第一安全等级＝2时，直接在第三时长范围内以第三频率采集环境信息并匹配第四安全等级，根据第四安全等级与第一安全等级的数值关系增加第三修正等级：当第四安全等级-第一安全等级＝-2时，所述第三修正等级＝0；当第四安全等级-第一安全等级＝1时，所述第三修正等级＝2；当第四安全等级-第一安全等级＝0时，所述第三修正等级＝4；所述第一安全等级、所述第四安全等级及所述第三修正等级之和为所述总安全等级；输出安全等级结果到四色报警器显示绿色报警，输出安全等级结果到主服务器，并在监控主机上显示文字信息，进入下一个监测周期；
S3.在S2步骤进行的同时，端服务器准备该监测周期内超过预设安全等级限度的环境信息，获取人员位置信息及人员身份信，然后将以上信息向主服务器输出。所述主服务器存储以上信息，通过GIS模块分析并生成带有安全等级、人员位置信息及人员身份信息的三维空间安全信息，并在下一个监测周期进行三维空间安全信息的更新；
在以上过程中，安全等级结果输出到安全等级输出终端及主服务中后，报警方式按如下规则进行：初始的预设安全等级限度的数值为4；当安全等级为0～2时，四色报警器显示绿色报警，监控主机显示“无风险，安全”；当安全等级为3～4时，四色报警器显示黄色报警，监控主机显示“低风险，建议排查”；当安全等级为5～6时，四色报警器显示橙色报警，监控主机显示“中风险，立即排查”；当安全等级为7～8时，四色报警器显示红色报警，监控主机显示“高风险，立即撤离”。
对比例1
本对比例提供了一种煤矿环境安全监测方法，在所述煤矿环境安全监控***中进行，所述煤矿环境安全监测方法不在一个监测周期内进行分步监测，不增加修正等级，仅通过端服务器在一个监测周期内实时持续采集环境信息，根据该监测周期内的环境信息的平均数值大小匹配安全等级：环境信息的平均数值大小＜第一阈值时，安全等级为0；当第一阈值≤环境信息的平均数值大小＜第二阈值时，所述安全等级为1；当环境信息的平均数值大小≥第二阈值时，所述安全等级为2；将安全等级及该监测周期内的所有环境信息传输到主服务器进行存储和分析。
与对比例1相比，实施例1所提供的方法利用端服务器在一个周期内分为对多种情况及多步对环境信息进行采集，并分析匹配安全等级及修正等级，将安全等级结果进行了更加精细的划分，同时，环境信息采集的误差及波动而造成的安全等级可靠性及准确性降低有所改善；再通过有选择性地选取超过预设安全等级限度的环境信息传输到上级的主服务器中，合理分配监测工作量，减少数据过多过大引起的处理问题。同时利用主服务器对超过预设安全等级限度的环境信息及与其匹配的安全等级及人员位置身份信息进行存储、分析并处理成按监测周期更新的三维空间安全信息。使用所述***及方法能有效地对煤矿井下安全问题进行高效监测，实现准确且及时地自动信息化预测和预警，为处理安全事故提供有效的帮助。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种煤矿环境安全监测***，其特征在于，包括安装在井下不同区域的环境信息采集终端，每组所述环境信息采集终端连接于对应的端服务器；所述端服务器还连接有安全等级输出终端，并通过网络交换机与上级主服务器相连接，所述网络交换机还连接有监控主机；
所述端服务器包括环境信息采集模块、人员位置采集模块、人员身份采集模块、分析模块及管控模块；所述端服务器配置为控制所述环境信息采集终端采集并分析环境信息，根据所述环境信息计算并匹配安全等级，将安全等级结果向所述安全等级输出终端输出，并将超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息向所述主服务器输出；
所述主服务器包括存储模块、GIS模块及管控模块；所述主服务配置为存储超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息，分析并生成按监测周期更新的三维空间安全信息。
2.根据权利要求1所述的煤矿环境安全监测***，其特征在于，所述环境信息采集终端的安装位置包括掘进工作面、采煤工作面、进风巷道及回风巷道；
优选地，所述掘进工作面中的安装位置包括掘进机回风侧、各类工作点回风侧及产尘点与除尘器之间的呼吸带内中的任一种或至少两种的组合；
优选地，所述采煤工作面的安装位置包括采煤机回风侧、司机工作点或采煤工作面上隅角中的任一种或至少两种的组合；
优选地，每组所述环境信息采集终端包括瓦斯传感器、氧气传感器、粉尘传感器、压力传感器或温度传感器中的任一种或至少两种的组合；
优选地，所述安全等级输出终端包括声光报警器或多色报警器。
3.一种煤矿环境安全监测方法，其特征在于，所述煤矿环境安全检测方法在权利要求1或2所述的***中进行，包括如下步骤：
在一个监测周期内，端服务器先在第一时长范围内采集环境信息并匹配安全等级为第一安全等级：
当第一安全等级＝0时，输出安全等级结果，进入下一个监测周期；
当第一安全等级≠0时，在第二时长范围内和/或在第三时长范围内采集新的环境信息，所述第一时长范围＞所述第二时长范围＞所述第三时长范围，并分别匹配对应的新的安全等级，再根据当前时长范围内的安全等级与前一个时长范围内的安全等级的数值关系增加修正等级；
所有安全等级与所有修正等级之和为当前监测周期的总安全等级，输出总安全等级结果，同时，将超过预设安全等级限度的对应的环境信息、人员位置信息及人员身份信息向主服务器输出，进入下一个监测周期。
4.根据权利要求3所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，在所述第一时长范围、所述第二时长范围及所述第三时长范围内分别以第一频率、第二频率及第三频率进行环境信息采集，且所述第一频率＜所述第二频率＜所述第三频率；
优选地，所述第一时长范围为40～60s，所述第二时长范围为6～10s，所述第三时长范围为2～5s；
优选地，所述第一频率为8～10s/次，所述第二频率为2～3s/次，所述第三频率为1s/次或实时监测。
5.根据权利要求3或4所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，所述匹配安全等级的方法包括根据当前时间段内的环境信息的平均数值大小与第一阈值及第二阈值的关系匹配安全等级；
优选地，当环境信息的平均数值大小＜第一阈值时，所述安全等级为0；当第一阈值≤环境信息的平均数值大小＜第二阈值时，所述安全等级为1；当环境信息的平均数值大小≥第二阈值时，所述安全等级为2。
6.根据权利要求5所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，当所述第一安全等级＝1时，依次在第二时长范围内及第三时长范围内采集新的环境信息，分别匹配对应的安全等级为第二安全等级及第三安全等级，并根据第二安全等级与第一安全等级的数值关系增加第一修正等级，根据第三安全等级及第二安全等级的数值关系增加第二修正等级；
所述第一安全等级、所述第二安全等级、所述第三安全等级、所述第一修正等级及所述第二修正等级之和为所述总安全等级；
优选地，当第二安全等级-第一安全等级＝-1时，所述第一修正等级＝-1；当第二安全等级-第一安全等级＝0时，所述第一修正等级＝1；当第二安全等级-第一安全等级＝1时，所述第一修正等级＝2；
优选地，当第三安全等级-第二安全等级＝-2时，所述第二修正等级＝-1；当第三安全等级-第二安全等级＝-1时，所述第二修正等级＝0；当第三安全等级-第二安全等级＝0时，所述第二修正等级＝1；当第三安全等级-第二安全等级＝1时，所述第二修正等级＝2；当第三安全等级-第二安全等级＝2时，所述第二修正等级＝3。
7.根据权利要求5或6所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，当所述第一安全等级＝2时，直接在第三时长范围内采集新的环境信息，匹配对应的安全等级为第四安全等级，并根据第四安全等级与第一安全等级的数值关系增加第三修正等级；所述第一安全等级、所述第四安全等级及所述第三修正等级之和为所述总安全等级；
优选地，当第四安全等级-第一安全等级＝-2时，所述第三修正等级＝0；当第四安全等级-第一安全等级＝1时，所述第三修正等级＝2；当第四安全等级-第一安全等级＝0时，所述第三修正等级＝4。
8.根据权利要求3-7任一项所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，所述煤矿环境安全监测方法还包括：
所述主服务器接收并存储超过预设安全等级限度的环境信息及此时对应的安全等级、人员位置信息及人员身份信息，通过GIS模块分析并生成带有安全等级、人员位置信息及人员身份信息的三维空间安全信息，并在下一个监测周期进行三维空间安全信息的更新；
优选地，所述预设安全等级限度为所述安全等级的数值范围的中值。
9.根据权利要求8所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，所述监测周期的时长范围在不同的作业进程中发生变化；
优选地，掘进与回采同时作业时，所述监测周期的时间范围最短，掘进和回采均未作业时，所述监测周期的监测时间范围最长。
10.根据权利要求9所述的煤矿环境安全监测方法，其特征在于，所述煤矿环境安全监测方法还包括，在相同的作业进程中，按照监测周期为单位，对超过预设安全等级限度的环境信息进行分析，按照监测需求和目标调整第一阈值、第二阈值及预设安全等级限度。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117543838A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 北京航天常兴科技发展股份有限公司 | 一种基于煤矿供电的安全监控*** |
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2023
- 2023-04-07 CN CN202310364857.0A patent/CN116163810A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117543838A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 北京航天常兴科技发展股份有限公司 | 一种基于煤矿供电的安全监控*** |
| CN117543838B (zh) * | 2024-01-09 | 2024-05-03 | 鄂尔多斯市昊华精煤有限责任公司 | 一种基于煤矿供电的安全监控*** |
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