[发明专利]一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统及方法

权利要求书

1.一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，包括：

探测识别模块，用于采集当前井下数据；

数据收集模块，根据所述井下数据生成测量数据；所述测量数据包括温度、电阻、图像信号和CAN信号；

信息预分析处理模块，识别所述测量数据，得到数据量和特征标签；并计算常用统计量和缺失值数量，对测量数据进行归一化处理，得到元数据；所述归一化处理步骤包括数据清理、数据转换和数据填充；

中央智能处理终端，用于储存元数据、设备消息数据和设备时序数据，基于预设的深度学习算法建立检测模型，基于所述井下数据训练所述检测模型；

远程监控终端，用于结合三维数字地图实时获取检测模型输出的含有火灾地点的火灾报警信号，基于预设的巡检机器人获取所述火灾地的红外画面和可见光画面，生成应急措施，其中，所述应急措施具体包括制定逃生路线和灭火方案，开启巡检机器人蜂鸣报警器和警示灯，通过语音对讲器通知火灾附近区域的工作人员按照逃生路线尽快离开。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述探测识别模块包括：

温度传感器，用于读取温度数据；

烟雾传感器，用于读取烟雾浓度数据；

轨道巡检机器人，用于读取图像数据；

人员ID识别单元，用于读取人员身份信息和位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述数据收集模块采用多通道数据采集仪。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块包括5G基站、Wi-Fi6技术和无线射频收发器。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述中央智能处理终端包括数据储存模块、智能处理器、抓取模块、匹配模块、反馈模块、供电模块；所述数据储存模块为物联网场景中的设备元数据、设备消息数据、设备时序数据提供统一的数据存储平台；所述智能处理器分别与所述抓取模块、匹配模块、反馈模块相连接，将从数据储存模块接收的信息通过智能处理器输送至抓取模块和匹配模块进行筛选匹配，所述反馈模块将筛选匹配后的信息输送回智能处理器，增加接收的数据准确性，筛除无用的信息。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述三维数字地图结合地理信息系统技术、数据库技术和三维技术，显示井下设备的空间层次和位置。

7.根据权利要求2所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述温度传感器选用型号TMP126的数字温度传感器，所述烟雾传感器采用MQ-2型烟雾传感器。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述巡检机器人使用ARM+LINUX主控系统，通过3DSLAM+IMU+GPS融合，实现厘米级定位，激光雷达+前后置摄像头的搭配可以使机器人实现自动避障，使用滑触线充电，续航距离10km，应急停车性能控制在0.2m以下，爬坡能力≤45°。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述巡检机器人包括双光谱高清摄像头，所述双光谱高清摄像头采用HB-8501R-F9432-T9310型本安热成像双光谱一体化摄像仪，支持点、线和框测温，通过十字光标突显最高温，增强图像细节。

10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的矿井外因火灾智能巡检报警系统，其特征在于，所述巡检机器人制定的逃生路线是基于D_Star算法，D_Star算法计算的最优路径降低了干扰程度。