[发明专利]一种隧道瓦斯智能监测方法和系统

说明书

本发明公开了一种隧道瓦斯智能监测方法和系统，所述方法包括：接收多个瓦斯传感器实时传输的瓦斯浓度信号；获取隧道空间信息；根据瓦斯传感器的空间分布信息和浓度，拟合隧道范围内的瓦斯浓度分布；计算瓦斯浓度分布的极大值点，若所述极大值点大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，根据极大值点位置信息和浓度信息生成预警信息发送至用户终端；若所述极大值点大于第二设定阈值，根据极大值点位置信息和浓度信息生成预警信息发送至用户终端的同时，还制定逃生策略，基于所述逃生策略生成报警信息发送至多个警报器。本发明能够实现隧道瓦斯浓度的实时便携监测，并在发生瓦斯浓度超标时给予隧道内人员有效的警示和行为指导。

技术领域

本发明涉及隧道施工过程中瓦斯浓度监测领域，具体涉及一种隧道瓦斯智能监测方法和系统。

背景技术

一般来说，隧道内发生瓦斯灾害事故的几率较小，但是一旦发生瓦斯爆炸或瓦斯突出事故，后果往往十分严重。近年来，随着我国在煤系地层中隧道建设的不断增加，瓦斯灾害事故发生的频率也相应的增加。因此，对隧道内瓦斯浓度进行实时精确监测是确保施工人员人身安全、保证施工进度的重要措施。

目前的监测方法主要是现场人工监测和有线网络监测。人工监测存在着极大的危险性，特别是掌子面放炮后的监测，隧道内有害气体浓度大，对施工人员安全造成极大的威胁。此外，人工监测具有时间随机性和空间随机性，无法做到实时监测隧道内的任何区域。有线网络监测虽然有了很大的进步，但是该系统存在很大的缺陷，其监测需要布置大量的电缆，耗时耗力，而且还受施工环境的影响，同时，随着掌子面的不断延伸，需要及时的推进电缆。此外，该系统无法定位瓦斯浓度超标的位置，在隧道内瓦斯浓度超标时难以在短时间内做出正确的处置，极有可能延误救援任务。以上两种方法都无法做到实时的全方位监测，在隧道内瓦斯浓度超标之后，无法在短时间内确定其位置，具有很大的弊端。

此外，目前关于瓦斯浓度预警通常是针对特定位置的，当某处传感器检测到瓦斯浓度超标时，联动报警设备进行警示。但该警示仅是告知相关人员某处发生泄露，对于工程量较大的隧道，工作人员可能并不是对隧道的整个结构都十分了解，那么尽管知道了泄露事件的发生，对于如何逃生，往哪个方向逃生并没有明确的思路，并且，当出现危险时，人们的慌乱情绪也会影响判断。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种隧道瓦斯智能监测方法和系统，主要应用于隧道施工期间瓦斯浓度的自动监测与预警。该系统通过自动监测单元、无线信号传输单元、远程控制单元实现实时、高效、智能的隧道内瓦斯浓度监测及预警，可实现隧道实时、全方位、有效、便捷监测的系统，且该系统应能够在瓦斯浓度超标时确定瓦斯浓度在整个隧道中的分布并给予有效警示，便于现场工作人员采取措施避免灾难的发生。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例采用如下技术方案：

一种隧道瓦斯智能监测方法，包括以下步骤：

接收多个瓦斯传感器实时传输的瓦斯浓度信号；

获取隧道空间信息；

根据瓦斯传感器的空间分布和浓度，拟合整个隧道范围内的瓦斯浓度分布；

计算瓦斯浓度分布的极大值点，若所述极大值点大于第一设定阈值且小于第二设定阈值，根据极大值点位置信息和浓度信息生成预警信息发送至用户终端；若所述极大值点大于第二设定阈值，根据极大值点位置信息和浓度信息生成预警信息发送至用户终端的同时，还制定逃生策略，基于所述逃生策略生成报警信息发送至多个警报器。

进一步地，所述制定逃生策略包括：

获取隧道空间信息和当前人员分布信息；

根据隧道空间信息获取各通道的通行能力，所述通行能力与隧道的宽度有关；

根据瓦斯浓度分布情况、隧道内各通道的通行能力，和人员分布情况确定最优逃生路线。