一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：礦井采集處理子系統(tǒng)、注氮裝置、阻燃劑噴灑裝置、排風(fēng)裝置、抽氣裝置、氣相色譜儀和監(jiān)控中心；溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、報(bào)警器、通信傳輸模塊分別與處理器連接，溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、感光傳感器、風(fēng)量傳感器分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量傳輸給處理器，處理器將上述數(shù)據(jù)通過通信傳輸模塊傳輸給監(jiān)控中心；礦用監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過礦井采集處理子系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控井下的作業(yè)情況。
【專利說明】
一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及本發(fā)明屬于礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在中國的能源工業(yè)中，煤炭在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)仍將是中國的主要能源。中國的煤炭產(chǎn)量主要來自于地下開采，煤礦事故的頻繁發(fā)生使中國煤炭行業(yè)的發(fā)展十分緩慢，在事故發(fā)生的同時(shí)井下作業(yè)人員的生命安全很難得到保障。煤礦事故發(fā)生后很多情況下通信線路會(huì)遭到破壞，嚴(yán)重影響應(yīng)急救援工作的開展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)，包括:礦井采集處理子系統(tǒng)、注氮裝置、阻燃劑噴灑裝置、排風(fēng)裝置、抽氣裝置、氣相色譜儀和監(jiān)控中心；
所述礦井采集處理子系統(tǒng)包括:溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、感光傳感器、處理器、報(bào)警器、通信傳輸模塊;監(jiān)控中心與礦井采集處理子系統(tǒng)的通信連接采用有線和無線雙重冗余的方式連接；
溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、報(bào)警器、通信傳輸模塊分別與處理器連接，溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、感光傳感器、風(fēng)量傳感器分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量傳輸給處理器，處理器將上述數(shù)據(jù)通過通信傳輸模塊傳輸給監(jiān)控中心；
所述處理器還用于當(dāng)煤礦井下瓦斯的濃度達(dá)到5%?16%、氧氣的濃度>12%，溫度在大于30°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)井下瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，感光傳感器感應(yīng)光亮大于預(yù)設(shè)值時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度高于25°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；
一氧化碳傳感器設(shè)在大巷、采區(qū)巷道、煤層、回采工作面、掘進(jìn)工作面位置，懸掛在巷道頂板順風(fēng)的位置，距離頂板不小于0.3m;
所述抽氣裝置用于將井下的空氣抽至地面，通過氣相色譜儀對(duì)抽至地面的井下空氣進(jìn)行分析，分析氣體組分和濃度，并將分析的氣體組分和濃度發(fā)送至監(jiān)控中心；
所述注氮裝置設(shè)置在井下，用于向采空區(qū)注氮；
所述阻燃劑噴灑裝置設(shè)置在井下，用于向井下噴灑阻燃劑；
所述監(jiān)控中心用于通過與礦井采集處理子系統(tǒng)通信連接，獲取井下環(huán)境信息，并對(duì)井下環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)角度同時(shí)整合溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量，通過線路、表格、圖形的展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，整理形成系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)信息，按照時(shí)間段形成一系統(tǒng)報(bào)告，通過梯形圖、或曲線圖、或圖表，通過對(duì)數(shù)據(jù)的可視化管理，讓所有數(shù)據(jù)關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到監(jiān)控中心的顯示屏上，幫助用戶了解井下狀況，對(duì)井下跟蹤管理；
還用于將井下得到的各類原始數(shù)據(jù)信息與預(yù)設(shè)的閾值以及往期的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)前數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值或者與往期數(shù)據(jù)相比超出往期數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示，將報(bào)警信息形成報(bào)警統(tǒng)計(jì)，并存儲(chǔ)。
[0004]優(yōu)選地，所述監(jiān)控中心還用于建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，使用戶通過移動(dòng)終端與建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)之間通過WIFI或者zigee或CAN的形式通信連接，共享監(jiān)控中心存儲(chǔ)井下數(shù)據(jù)信息，對(duì)礦井進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境透明化，達(dá)到高效管理目的。
[0005]優(yōu)選地，所述礦井采集處理子系統(tǒng)包括:蓄電池、供電控制電路和充電電路；
蓄電池的供電端和外電源分別通過供電控制電路與礦井采集處理子系統(tǒng)的用電設(shè)備連接;供電控制電路用于控制礦井采集處理子系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，由外電源供電，當(dāng)外電源斷電時(shí)，切換至蓄電池供電；當(dāng)蓄電池低于50%電量時(shí)啟動(dòng)低功耗工作模式，采低功耗工作模式;當(dāng)恢復(fù)供電后
蓄電池的充電端通過充電電路與外電源連接，充電電路設(shè)有控制端，充電電路的控制端與供電控制電路連接，使供電控制電路控制充電電路的通斷。
[0006]優(yōu)選地，所述監(jiān)控中心還用于信息系統(tǒng)建設(shè)、信息采集、傳輸、共享效度管理，建立煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù);對(duì)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)、采掘系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防火防塵設(shè)施，對(duì)煤礦各類機(jī)電設(shè)備的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作進(jìn)行管理;安全監(jiān)測、水文地質(zhì)條件監(jiān)測，對(duì)礦井瓦斯、灰塵、濕度、溫度條件信息進(jìn)行監(jiān)測管理;定位導(dǎo)航分析煤礦的支護(hù)系統(tǒng)。
[0007]優(yōu)選地，礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:設(shè)置在礦井出入口處顯示處理器，顯示處理器的設(shè)有顯示屏、帶數(shù)字序號(hào)鍵、電源開關(guān)和復(fù)位鍵的按鍵;設(shè)置在井下作業(yè)區(qū)監(jiān)控室內(nèi)的井下顯示屏，井下顯示屏與顯示處理器連接；
顯示處理器用于使井下作業(yè)的人員輸入編號(hào)和拍攝本人照片，并將編號(hào)和照片存入顯示處理器內(nèi)，顯示處理器將編號(hào)和照片傳入井下顯示屏上，并同時(shí)在顯示屏和井下顯示屏上顯示其人員編號(hào)信息以及進(jìn)出井的時(shí)間。
[0008]優(yōu)選地，礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:電子監(jiān)控器、X射線衍射儀、振動(dòng)傳感器； 所述電子監(jiān)控器和X射線衍射儀安裝于井下頂板碳層表面，用于監(jiān)控井下頂板碳層外部大裂痕和內(nèi)部大裂痕，其中X射線衍射儀將拍攝的衍射圖像無線傳輸至監(jiān)控中心;所述振動(dòng)傳感器安裝于井下頂板碳層表面，用于檢測因采掘或地震而引起的振動(dòng)頻率，當(dāng)檢測出碳層內(nèi)部或外部存在大裂痕或振動(dòng)頻率超出設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)開始報(bào)警，并將大裂痕或振動(dòng)頻率上傳監(jiān)控中心。
[0009]優(yōu)選地，礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:若干個(gè)人體熱釋電紅外傳感器；
所述人體熱釋電紅外傳感器對(duì)井下作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行紅外掃描，并將紅外掃描圖像經(jīng)圖像識(shí)別與轉(zhuǎn)換后傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收?qǐng)D像接收，通過對(duì)圖像處理獲取作業(yè)人員在井下的位置。
[0010]優(yōu)選地，礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:攝像機(jī)、視頻分路器、水質(zhì)監(jiān)測裝置、以太網(wǎng)；
攝像機(jī)、視頻分路器、水質(zhì)監(jiān)測裝置、視頻服務(wù)器設(shè)置在井下;攝像機(jī)安裝于礦井工作面，攝像機(jī)采集井下現(xiàn)場視頻模擬圖像;水質(zhì)監(jiān)測裝置包括:處理器、水質(zhì)傳感器、檢測模塊、存儲(chǔ)模塊、視頻采集模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、電源與時(shí)鐘模塊和隔爆殼;水質(zhì)監(jiān)測裝置采集巷道排水渠的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，并監(jiān)測礦井下現(xiàn)場視頻中的突發(fā)且持續(xù)水流，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果發(fā)出水災(zāi)報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)通過以太網(wǎng)傳輸至監(jiān)控中心。
[0011]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
礦用監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過礦井采集處理子系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控井下的作業(yè)情況。而且采用有線和無線通信冗余的方式，能夠保障地面監(jiān)控中心與礦井采集處理子系統(tǒng)通信連接，同時(shí)將礦井監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)成正常工作和低功耗工作兩種模式，可適當(dāng)延長其工作時(shí)間，從而提高系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為礦井監(jiān)控系統(tǒng)的整體示意圖；
圖2為礦井采集處理子系統(tǒng)的供電示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將運(yùn)用具體的實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒緦＠械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。
[0015]本實(shí)施例提供一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)，如圖1所示，包括:礦井采集處理子系統(tǒng)2、注氮裝置4、阻燃劑噴灑裝置6、排風(fēng)裝置3、抽氣裝置5、氣相色譜儀7和監(jiān)控中心I;
礦井采集處理子系統(tǒng)2包括:溫度傳感器11、濕度傳感器12、瓦斯傳感器13、一氧化碳傳感器14、氧氣傳感器15、風(fēng)量傳感器16、感光傳感器17、處理器18、報(bào)警器19、通信傳輸模塊20;監(jiān)控中心I與礦井采集處理子系統(tǒng)2的通信連接采用有線和無線雙重冗余的方式連接；溫度傳感器11、濕度傳感器12、瓦斯傳感器13、一氧化碳傳感器14、氧氣傳感器15、風(fēng)量傳感器16、報(bào)警器19、通信傳輸模塊20分別與處理器18連接，溫度傳感器11、濕度傳感器12、瓦斯傳感器13、一氧化碳傳感器14、氧氣傳感器15、感光傳感器17、風(fēng)量傳感器16分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量傳輸給處理器18，處理器18將上述數(shù)據(jù)通過通信傳輸模塊20傳輸給監(jiān)控中心I;
處理器18還用于當(dāng)煤礦井下瓦斯的濃度達(dá)到5%?16%、氧氣的濃度> 12%，溫度在大于30°時(shí)，處理器18控制報(bào)警器19發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)井下瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，感光傳感器感應(yīng)光亮大于預(yù)設(shè)值時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度高于25°時(shí)，處理器18控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；
一氧化碳傳感器14設(shè)在采區(qū)巷道、煤層、回采工作面、掘進(jìn)工作面位置，懸掛在巷道頂板順風(fēng)的位置，距離頂板不小于0.3m;
抽氣裝置5用于將井下的空氣抽至地面，通過氣相色譜儀7對(duì)抽至地面的井下空氣進(jìn)行分析，分析氣體組分和濃度，并將分析的氣體組分和濃度發(fā)送至監(jiān)控中心I;
注氮裝置4設(shè)置在井下，用于向采空區(qū)注氮；
阻燃劑噴灑裝置6設(shè)置在井下，用于向井下噴灑阻燃劑；
監(jiān)控中心I用于通過與礦井采集處理子系統(tǒng)2通信連接，獲取井下環(huán)境信息，并對(duì)井下環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)角度同時(shí)整合溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量，通過線路、表格、圖形的展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，整理形成系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)信息，按照時(shí)間段形成一系統(tǒng)報(bào)告，通過梯形圖、或曲線圖、或圖表，通過對(duì)數(shù)據(jù)的可視化管理，讓所有數(shù)據(jù)關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到監(jiān)控中心I的顯示屏上，幫助用戶了解井下狀況，對(duì)井下跟蹤管理；
還用于將井下得到的各類原始數(shù)據(jù)信息與預(yù)設(shè)的閾值以及往期的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)前數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值或者與往期數(shù)據(jù)相比超出往期數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示，將報(bào)警信息形成報(bào)警統(tǒng)計(jì)，并存儲(chǔ)。
[0016]處理器還用于當(dāng)煤礦井下瓦斯的濃度達(dá)到5%?16%、氧氣的濃度> 12%時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息，最小引爆能量達(dá)到0.28MJ時(shí)會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。其中，井下氧氣的濃度一般都會(huì)大于12%，因此，當(dāng)井下具有一定濃度的瓦斯時(shí)，同時(shí)存在火花，瓦斯就有可能發(fā)生爆炸。在高瓦斯礦井，由于瓦斯抽放或者風(fēng)排能力不達(dá)標(biāo)時(shí)，井下瓦斯很容易達(dá)到爆炸的極限濃度，因此只要有火花產(chǎn)生，瓦斯事故就很容易發(fā)生，因此在高瓦斯礦井，必須把瓦斯防治放作為頭等大事來抓。
[0017]當(dāng)井下的瓦斯?jié)舛炔淮笥?%時(shí)，遇到火花不會(huì)爆炸，但是瓦斯氣體會(huì)在火花的周邊燃燒;井下瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，此時(shí)瓦斯能夠和氧氣充分反應(yīng)，瓦斯爆炸的危害力最大；但是，瓦斯?jié)舛瘸^16%時(shí)，瓦斯不再具有爆炸性，當(dāng)井下有火花時(shí)，會(huì)燃燒。礦井瓦斯爆炸與井下的溫度也有一定的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)分析，井下溫度在15°左右時(shí)，瓦斯很容易爆炸。
[0018]溫度傳感器的安設(shè)在巷道頂板處，不影響人員通行，同時(shí)又必須和巷頂留有一定的間隙。長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測，并且可根據(jù)不同煤礦的自燃?xì)怏w臨界值對(duì)煤層自燃預(yù)測，為煤礦自燃火災(zāi)和礦井瓦斯事故的防治工作提供依據(jù)。
[0019]建立和完善煤自燃監(jiān)測方法和手段，強(qiáng)化煤自然發(fā)火的早期預(yù)測預(yù)報(bào)工作，及時(shí)測定氣體、溫度的變化情況，對(duì)自然發(fā)火進(jìn)行預(yù)測預(yù)報(bào)，防患于未燃。工作面正?；夭善陂g主要針對(duì)回采工作面采空區(qū)浮煤自燃為重點(diǎn)，考慮到一般礦井均存在大面積采空區(qū)，鑒于預(yù)防性灌漿防滅火技術(shù)對(duì)高位火災(zāi)防治的局限性，礦井一般采取以預(yù)防性灌漿為主，噴灑阻化劑為輔的防滅火措施。當(dāng)推進(jìn)速度緩慢、工作面停采或出現(xiàn)自然發(fā)火征兆時(shí)，實(shí)行連續(xù)性灌漿，向采空區(qū)注氮等防滅火措施，及時(shí)控制、并制止煤層自燃。工作面回采結(jié)束后應(yīng)及時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)封閉采空區(qū)，并實(shí)施連續(xù)足量灌漿措施，以確保采空區(qū)內(nèi)遺留浮煤不發(fā)生自燃。在掘進(jìn)至舊采空區(qū)附近時(shí)，加強(qiáng)對(duì)有毒有害氣體的監(jiān)測，做好應(yīng)急準(zhǔn)備。
[0020]本實(shí)施例中，監(jiān)控中心I還用于建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，使用戶通過移動(dòng)終端與建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)之間通過WIFI或者zigee或CAN的形式通信連接，共享監(jiān)控中心存儲(chǔ)井下數(shù)據(jù)信息，對(duì)礦井進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境透明化，達(dá)到高效管理目的。
[0021]本實(shí)施例中，如圖2所示，礦井采集處理子系統(tǒng)包括:蓄電池、供電控制電路和充電電路；
蓄電池的供電端和外電源分別通過供電控制電路與礦井采集處理子系統(tǒng)的用電設(shè)備連接;供電控制電路用于控制礦井采集處理子系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，由外電源供電，當(dāng)外電源斷電時(shí)，切換至蓄電池供電；當(dāng)蓄電池低于50%電量時(shí)啟動(dòng)低功耗工作模式，采低功耗工作模式;當(dāng)恢復(fù)供電后
蓄電池的充電端通過充電電路與外電源連接，充電電路設(shè)有控制端，充電電路的控制端與供電控制電路連接，使供電控制電路控制充電電路的通斷。
[0022]本實(shí)施例中，監(jiān)控中心還用于信息系統(tǒng)建設(shè)、信息采集、傳輸、共享效度管理，建立煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù);對(duì)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)、采掘系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防火防塵設(shè)施，對(duì)煤礦各類機(jī)電設(shè)備的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作進(jìn)行管理;安全監(jiān)測、水文地質(zhì)條件監(jiān)測，對(duì)礦井瓦斯、灰塵、濕度、溫度條件信息進(jìn)行監(jiān)測管理;定位導(dǎo)航分析煤礦的支護(hù)系統(tǒng)。
[0023]本實(shí)施例中，礦井采集處理子系統(tǒng)2還包括:設(shè)置在礦井出入口處顯示處理器，顯示處理器的設(shè)有顯示屏、帶數(shù)字序號(hào)鍵、電源開關(guān)和復(fù)位鍵的按鍵;設(shè)置在井下作業(yè)區(qū)監(jiān)控室內(nèi)的井下顯示屏，井下顯示屏與顯示處理器連接；
顯示處理器用于使井下作業(yè)的人員輸入編號(hào)和拍攝本人照片，并將編號(hào)和照片存入顯示處理器內(nèi)，顯示處理器將編號(hào)和照片傳入井下顯示屏上，并同時(shí)在顯示屏和井下顯示屏上顯示其人員編號(hào)信息以及進(jìn)出井的時(shí)間。能夠滿足特殊礦井危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)出入記錄的需要。
[0024]礦井采集處理子系統(tǒng)2還包括:電子監(jiān)控器、X射線衍射儀、振動(dòng)傳感器；
電子監(jiān)控器和X射線衍射儀安裝于井下頂板碳層表面，用于監(jiān)控井下頂板碳層外部大裂痕和內(nèi)部大裂痕，其中X射線衍射儀將拍攝的衍射圖像無線傳輸至監(jiān)控中心;振動(dòng)傳感器安裝于井下頂板碳層表面，用于檢測因采掘或地震而引起的振動(dòng)頻率，當(dāng)檢測出碳層內(nèi)部或外部存在大裂痕或振動(dòng)頻率超出設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)開始報(bào)警，并將大裂痕或振動(dòng)頻率上傳監(jiān)控中心。
[0025]礦井采集處理子系統(tǒng)2還包括:若干個(gè)人體熱釋電紅外傳感器；
人體熱釋電紅外傳感器對(duì)井下作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行紅外掃描，并將紅外掃描圖像經(jīng)圖像識(shí)別與轉(zhuǎn)換后傳輸至監(jiān)控中心I，監(jiān)控中心I接收?qǐng)D像接收，通過對(duì)圖像處理獲取作業(yè)人員在井下的位置。
[0026]礦井采集處理子系統(tǒng)2還包括:攝像機(jī)、視頻分路器、水質(zhì)監(jiān)測裝置、以太網(wǎng)； 攝像機(jī)、視頻分路器、水質(zhì)監(jiān)測裝置、視頻服務(wù)器設(shè)置在井下;攝像機(jī)安裝于礦井工作面，攝像機(jī)采集井下現(xiàn)場視頻模擬圖像;水質(zhì)監(jiān)測裝置包括:處理器、水質(zhì)傳感器、檢測模塊、存儲(chǔ)模塊、視頻采集模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、電源與時(shí)鐘模塊和隔爆殼;水質(zhì)監(jiān)測裝置采集巷道排水渠的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，并監(jiān)測礦井下現(xiàn)場視頻中的突發(fā)且持續(xù)水流，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果發(fā)出水災(zāi)報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)通過以太網(wǎng)傳輸至監(jiān)控中心I。
[0027]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參考即可。
[0028]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括:礦井采集處理子系統(tǒng)、注氮裝置、阻燃劑噴灑裝置、排風(fēng)裝置、抽氣裝置、氣相色譜儀和監(jiān)控中心； 所述礦井采集處理子系統(tǒng)包括:溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、感光傳感器、處理器、報(bào)警器、通信傳輸模塊;監(jiān)控中心與礦井采集處理子系統(tǒng)的通信連接采用有線和無線雙重冗余的方式連接； 溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、報(bào)警器、通信傳輸模塊分別與處理器連接，溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、感光傳感器、風(fēng)量傳感器分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量傳輸給處理器，處理器將上述數(shù)據(jù)通過通信傳輸模塊傳輸給監(jiān)控中心； 所述處理器還用于當(dāng)煤礦井下瓦斯的濃度達(dá)到5%?16%、氧氣的濃度>12%，溫度在大于30°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)井下瓦斯?jié)舛葹?.5%時(shí)，感光傳感器感應(yīng)光亮大于預(yù)設(shè)值時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度高于25°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息； 一氧化碳傳感器設(shè)在大巷、采區(qū)巷道、煤層、回采工作面、掘進(jìn)工作面位置，懸掛在巷道頂板順風(fēng)的位置，距離頂板不小于0.3m; 所述抽氣裝置用于將井下的空氣抽至地面，通過氣相色譜儀對(duì)抽至地面的井下空氣進(jìn)行分析，分析氣體組分和濃度，并將分析的氣體組分和濃度發(fā)送至監(jiān)控中心； 所述注氮裝置設(shè)置在井下，用于向采空區(qū)注氮； 所述阻燃劑噴灑裝置設(shè)置在井下，用于向井下噴灑阻燃劑； 所述監(jiān)控中心用于通過與礦井采集處理子系統(tǒng)通信連接，獲取井下環(huán)境信息，并對(duì)井下環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)角度同時(shí)整合溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量，通過線路、表格、圖形的展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，整理形成系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)信息，按照時(shí)間段形成一系統(tǒng)報(bào)告，通過梯形圖、或曲線圖、或圖表，通過對(duì)數(shù)據(jù)的可視化管理，讓所有數(shù)據(jù)關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到監(jiān)控中心的顯示屏上，幫助用戶了解井下狀況，對(duì)井下跟蹤管理； 還用于將井下得到的各類原始數(shù)據(jù)信息與預(yù)設(shè)的閾值以及往期的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)前數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值或者與往期數(shù)據(jù)相比超出往期數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示，將報(bào)警信息形成報(bào)警統(tǒng)計(jì)，并存儲(chǔ)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述監(jiān)控中心還用于建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，使用戶通過移動(dòng)終端與建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)之間通過WIFI或者zigee或CAN的形式通信連接，共享監(jiān)控中心存儲(chǔ)井下數(shù)據(jù)信息，對(duì)礦井進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境透明化，達(dá)到高效管理目的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述礦井采集處理子系統(tǒng)包括:蓄電池、供電控制電路和充電電路； 蓄電池的供電端和外電源分別通過供電控制電路與礦井采集處理子系統(tǒng)的用電設(shè)備連接;供電控制電路用于控制礦井采集處理子系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下，由外電源供電，當(dāng)外電源斷電時(shí)，切換至蓄電池供電；當(dāng)蓄電池低于50%電量時(shí)啟動(dòng)低功耗工作模式，采低功耗工作模式;當(dāng)恢復(fù)供電后 蓄電池的充電端通過充電電路與外電源連接，充電電路設(shè)有控制端，充電電路的控制端與供電控制電路連接，使供電控制電路控制充電電路的通斷。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述監(jiān)控中心還用于信息系統(tǒng)建設(shè)、信息采集、傳輸、共享效度管理，建立煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù);對(duì)礦井的通風(fēng)系統(tǒng)、采掘系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防火防塵設(shè)施，對(duì)煤礦各類機(jī)電設(shè)備的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作進(jìn)行管理;安全監(jiān)測、水文地質(zhì)條件監(jiān)測，對(duì)礦井瓦斯、灰塵、濕度、溫度條件信息進(jìn)行監(jiān)測管理;定位導(dǎo)航分析煤礦的支護(hù)系統(tǒng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:設(shè)置在礦井出入口處顯示處理器，顯示處理器的設(shè)有顯示屏、帶數(shù)字序號(hào)鍵、電源開關(guān)和復(fù)位鍵的按鍵;設(shè)置在井下作業(yè)區(qū)監(jiān)控室內(nèi)的井下顯示屏，井下顯示屏與顯示處理器連接； 顯示處理器用于使井下作業(yè)的人員輸入編號(hào)和拍攝本人照片，并將編號(hào)和照片存入顯示處理器內(nèi)，顯示處理器將編號(hào)和照片傳入井下顯示屏上，并同時(shí)在顯示屏和井下顯示屏上顯示其人員編號(hào)信息以及進(jìn)出井的時(shí)間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:電子監(jiān)控器、X射線衍射儀、振動(dòng)傳感器； 所述電子監(jiān)控器和X射線衍射儀安裝于井下頂板碳層表面，用于監(jiān)控井下頂板碳層外部大裂痕和內(nèi)部大裂痕，其中X射線衍射儀將拍攝的衍射圖像無線傳輸至監(jiān)控中心;所述振動(dòng)傳感器安裝于井下頂板碳層表面，用于檢測因采掘或地震而引起的振動(dòng)頻率，當(dāng)檢測出碳層內(nèi)部或外部存在大裂痕或振動(dòng)頻率超出設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)開始報(bào)警，并將大裂痕或振動(dòng)頻率上傳監(jiān)控中心。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:若干個(gè)人體熱釋電紅外傳感器； 所述人體熱釋電紅外傳感器對(duì)井下作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行紅外掃描，并將紅外掃描圖像經(jīng)圖像識(shí)別與轉(zhuǎn)換后傳輸至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心接收?qǐng)D像接收，通過對(duì)圖像處理獲取作業(yè)人員在井下的位置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 礦井采集處理子系統(tǒng)還包括:攝像機(jī)、視頻分路器、水質(zhì)監(jiān)測裝置、以太網(wǎng)； 攝像機(jī)、視頻分路器、水質(zhì)監(jiān)測裝置、視頻服務(wù)器設(shè)置在井下；攝像機(jī)安裝于礦井工作面，攝像機(jī)采集井下現(xiàn)場視頻模擬圖像;水質(zhì)監(jiān)測裝置包括:處理器、水質(zhì)傳感器、檢測模塊、存儲(chǔ)模塊、視頻采集模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、電源與時(shí)鐘模塊和隔爆殼;水質(zhì)監(jiān)測裝置采集巷道排水渠的水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，并監(jiān)測礦井下現(xiàn)場視頻中的突發(fā)且持續(xù)水流，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果發(fā)出水災(zāi)報(bào)警信號(hào)，報(bào)警信號(hào)通過以太網(wǎng)傳輸至監(jiān)控中心。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK106050306SQ201610467894
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】張迎春, 馬鳳英
【申請(qǐng)人】齊魯工業(yè)大學(xué)