[发明专利]地下工程有害气体远程数字智能监控预警方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于隧道以及地下工程施工领域，用于隧道与地下工程施工过程以及矿山开采施工中有害气体安全监控和预警；具体涉及一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法，本发明还涉及地下工程有害气体远程数字智能监控预警系统。

背景技术

隧道穿越瓦斯富集区域以及矿山开采等地下工程施工作业中，有害气体安全监控问题尤为关键。这类地下工程作业区工程施工中，瓦斯等有害气体溢出经常发生，对施工人员的生命安全构成了严重威胁。因此开发地下工程施工有害气体远程数字监控预警具有十分重要的实际意义。

国内外在地下工程施工有害气体远程数字监控预警系统研究方面尚少，截至目前，尚未见地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警技术的文献报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法；本发明要解决的技术问题还在于提供一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统。使用该系统与方法，能够实时连续监测地下工程施工作业区有害气体浓度变化数据，并将有害气体浓度变化数据实时连续传输到远程监测主机，根据有害气体浓度的逐级变化，完成地下工程施工作业区有害气体远程数字智能监控预警。 

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警方法，包括下述步骤：

a.远程计算机安装数据接收处理系统；

b.选择被研究的地下工程作业区作为地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警实施的对象；收集该施工区域围岩工程地质参数以及围岩有害气体分布信息，收集地下工程作业区设计参数信息资料；

c.以步骤b所得到的围岩工程地质参数、围岩有害气体分布信息以及地下工程作业区设计参数信息资料为基础，基于VTK(Visualization Toolkit)商业软件系统，建立地下工程施工有害气体远程数字三维可视化安全预警平台；

d.在地下工程作业区上、中、下等部位安装气体传感器，采集有害气体浓度变化数据，将实时监测数据传输并加载到远程计算机；

e.远程计算机安装的数据接收处理系统对实测数据进行分析，通过地下工程施工有害气体远程三维可视化安全预警平台进行展现；根据有害气体浓度变化进行分级预警，预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场施工管理相关人员以及地面管理人员的手机，从而完成地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警。 

一种地下工程施工有害气体远程数字智能监控预警系统，包括多个气体传感器；其特征在于：还包括依次连接的自动化数据采集仪、GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站、互联网及计算机；自动化数据采集仪输入端有线连接气体传感器；自动化数据采集仪输出端无线连接GPRS静态数据采集仪，GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站及互联网之间依次无线信号通讯连接，互联网与远程计算机连接，远程计算机连接有F2003GSMDTU短信模块，F2003GSMDTU短信模块与数个手机无线信号通讯连接。

依据地下工程实际情况，确定气体传感器的布设。

本发明提供了一种将基于气体传感器的地下工程作业区有害气体远程数字智能监控预警与地下工程施工过程相结合的技术。使施工管理相关人员根据预警信息及时采取预防措施，提高施工安全性。  

附图说明

图1是地下工程作业区内气体传感器、自动化数据采集仪与GPRS静态数据采集仪布置纵断面图，

图2 是地下工程作业区内气体传感器布置横断面图，

图3是本发明的结构与数据采集传输示意图。

图中：1—气体传感器，2—自动化数据采集仪，3—GPRS静态数据采集仪，4—施工区间，5—掌子面，6—初级支护体，7—围岩临空面，8—商用卫星，9—通信发射基站，10—互联网，11—远程计算机，12—F2003GSMDTU短信模块，13—手机，14—通信接受基站。 

具体实施方式