[发明专利]一种基于远程电数据交互电信号传输的监控方法

摘要

本发明提供一种基于远程电数据交互电信号传输的监控方法，将采集到的数据经过整理，与预警值预设模块预设的阈值进行比较，当采集到的数据超出预设的阈值时发出预警信息；同时将采集的数据信息、比对信息以及预警信息存储于服务器中；依据冲击地压灾害特点，从灾害发生客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷等构建预警模型、指标及判识分析数学模型，并基于井下传感器、地面服务器、基础数据信息平台等形成相关预警技术及系统。该发明利用大数据技术，从过程进行冲击地压灾害预防预警，防止了各环节的漏洞，保证了预警预防的成功率。

主权项

1.一种基于远程电数据交互电信号传输的监控方法，其特征在于，方法包括：S1：依据冲击地压动力灾害特点，设置采掘生产过程中的煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅，电磁辐射强度与脉冲值，微震区域能量，震级与事件数据，煤的动态破坏事件数据，弹性能量数据的预警值范围；S2：绘制煤层瓦斯地质图，绘制瓦斯含量分布图，通过煤层瓦斯地质图和瓦斯含量分布图设置传感器位置，获取煤层瓦斯数据信息煤层应力信息以及设置预警区域；将预警区域划分为无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区；S3：采集预警区域的煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅，电磁辐射强度与脉冲值，微震区域能量，震级与事件数据，煤的动态破坏事件数据，弹性能量数据，针对无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区中长时间暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面、落煤采集瓦斯数据信息；并上传至服务器；图像采集器采集无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区的区域图像；图像编码器对所述区域图像压缩编码，输出压缩区域图像；图像传输模块将压缩区域图像通过防爆交换机发送至地面采集装置，地面采集装置的交换机将压缩区域图像发送至服务器；以工作面煤体应力变化信号为基础的煤体应力传感器、以工作面瓦斯涌出浓度变化信号为基础的瓦斯浓度监测传感器、能反映工作面顶板压力变化为基础的顶板压力监测系统、能反映工作面煤岩体破裂声信号变化为基础的声发射监测传感器、能反映工作面煤岩体破裂电磁辐射变化为基础的电磁辐射监测装置、能反映工作面煤岩体破裂微震事件变化为基础的微震监测传感器，煤的动态破坏事件数据监测装置，弹性能量数据监测装置，冲击能量数据监测装置，单轴抗压强度数据监测装置，弯曲能量数据监测装置；S4：服务器将获取到的数据经过整理，与预警值预设模块预设的阈值进行比较，当采集到的数据超出预设的阈值时发出预警信息；同时将采集的数据信息、比对信息以及预警信息存储于服务器中，并从灾害发生客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷构建预警数据库、预警指标及判识分析数学模型、临界值，进行煤岩冲击地压动力灾害综合预警；图像解码器对所述压缩区域图像解码，获得场景图像；区域图像预设模块设置区域图像的像素灰度阈值、人体灰度上限阈值、人体灰度下限阈值、预设像素数量阈值和预定最少人员数量；图像人体处理模块对无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区的区域图像进行火情分析和人体识别分析，将所述区域图像中的各个像素的灰度值与预定像素灰度阈值比较，计算灰度值大于等于预定像素灰度阈值的像素数量，将所述区域图像中灰度值在人体灰度上限阈值和人体灰度下限阈值之间的像素识别并组成人体目标图像，计算人体目标图像的数量；区域图像处理模块用于在所述瓦斯浓度大于1％时，发出瓦斯提示信号，在所述瓦斯浓度大于1.5％时，发出瓦斯预警信号，在所述瓦斯浓度大于2％时，发出瓦斯报警信号，在所述瓦斯浓度大于5％时，发出瓦斯濒临爆炸信号；在所述像素数量大于预设像素数量阈值时，发出火情报警信号，在所述人体目标图像的数量小于等于预定最少人员数量时，发出现场缺人提示信号；数据显示模块用于显示每个传感器的传输的数据信息，瓦斯浓度数据信息，区域图像信息，并在接收到瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号分别对应的文字提示信息；在出现瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，显示对应的区域位置，并通过无线通信网络发送到维修维护人员的电脑终端、移动终端；在出现瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号、煤层厚度变异、地质构造异常、高瓦斯、冲击报警信息时，显示对应的区域位置，并通过无线通信网络发送到维修维护人员的电脑终端、移动终端；服务器存储煤矿瓦斯地质地理信息数据；服务器存储煤矿瓦斯地质业务属性数据；服务器维护和分析现场井下地质地理信息数据和地质业务属性数据；并根据动态预测方法，进行工作面的瓦斯涌出动态预测，预测结果以曲线的形式显示，并对工作面瓦斯涌出超限进行预警，分析工作面涌出超限原因，提供治理措施；服务器对数据采集区域划分模块划分的区域形成地理图形，并为用户提供修改以及录入功能，将地理图形数据与业务属性数据存储于储存处理模块；服务器对煤层参数、瓦斯参数、地质构造参数、瓦斯抽采钻孔信息的维护功能，数据存储于瓦斯地质业务属性数据库中，可实现多部门信息共享；服务器维护和动态分析地理图形中各类等值线数据，实现保护层开分析、突出危险区域预测和瓦斯地质信息查询功能；服务器对工作面瓦斯涌出动态预测，对涌出超限预警分析，对超限原因及治理措施智能分析，对涌出量的点线查询；采用地质超前预报技术和地质雷达技术为工作面和巷道走向的设计和安全监控系统的建立提供地质超前信息依据；对于已完工作区域进行瞬态多道面波检测，确定围岩松动圈范围；在对已完工作区域检测时，进行微地震和爆破震动监测和岩体声波探测，进行微地震精确定位，对异常状况及时预警和报警；S5：将采集的数据信息、比对信息以及预警信息通过无线网络发送至显示屏、电脑终端、移动终端；采集的数据信息，分析的数据信息，以及数据库存储的数据信息，导入信息共享平台；将信息共享平台、操作系统及数据库管理平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，各层次之间存在下层为上层服务并提供交互式接口的关系，整体建立在硬件平台及网络平台之上，通过操作系统与数据库管理系统实现与底层硬件设施及监测监控装置的交互，将交互信息处理后分布式存储于安全监测监控系统基础平台，最高层的安全监测监控系统软件平台通过不同的功能子系统实现对这些交互信息的浏览和处理，并将控制信息经安全监测监控系统基础平台下发至操作系统与数据库管理系统平台。