[發(fā)明專利]一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110358773.7 | 申請日: | 2021-04-02 |
| 公開(公告)號: | CN113137279A | 公開(公告)日: | 2021-07-20 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 孔彪;時林超;張文睿;徐偉;趙健;牟宗磊;陸偉;胡相明;程衛(wèi)民;辛林;葛信誠;斐達(dá)特 | 申請(專利權(quán))人: | 山東科技大學(xué) |
| 主分類號: | E21F17/18 | 分類號: | E21F17/18 |
| 代理公司: | 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252 | 代理人: | 陳海濱 |
| 地址: | 266590 山東*** | 國省代碼: | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 基于 煤礦 動力 災(zāi)害 監(jiān)測 預(yù)警系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,包括多參量傳感器、5G傳控系統(tǒng)、智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)和用戶終端;
在井下監(jiān)測區(qū)域布置多參量傳感器;多參量傳感器通過有線傳輸電纜接入5G傳控系統(tǒng),5G傳控系統(tǒng)與智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)無線連接,智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)連接用戶終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述多參量傳感器包括瓦斯傳感器、指標(biāo)氣體傳感器、紅外溫度傳感器和電位傳感器;5G傳控系統(tǒng)包括5G信號接收單元、5G信號轉(zhuǎn)換單元和5G傳輸專網(wǎng);智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)包括智能監(jiān)測模塊和智能報警模塊;用戶終端包括科室監(jiān)控主機和移動監(jiān)控手機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述井下監(jiān)測區(qū)域包括采空區(qū)、工作面和上隅角;采空區(qū)布置瓦斯傳感器、指標(biāo)氣體傳感器、紅外溫度傳感器和電位傳感器;工作面布置瓦斯傳感器、指標(biāo)氣體傳感器、紅外溫度傳感器;上隅角布置瓦斯傳感器、指標(biāo)氣體傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述井下監(jiān)測區(qū)域每隔50米選取一條監(jiān)測線,在每條監(jiān)測線上設(shè)置多個監(jiān)測點,在同一監(jiān)測點處同時布置不同類別的多參量傳感器,多參量傳感器的位置根據(jù)監(jiān)測區(qū)域?qū)挾却_定,多參量傳感器之間用有線傳輸電纜相連接,不同監(jiān)測區(qū)域的多組多參量傳感器共同構(gòu)成傳感器系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述5G信號接收單元布置在井下監(jiān)測區(qū)域的兩幫,5G信號轉(zhuǎn)換單元布置在井下監(jiān)測區(qū)域的始端,5G信號接收單元和5G信號轉(zhuǎn)換單元通過有線傳輸電纜連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),其特征在于,所述智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)布置在地面的礦井監(jiān)測監(jiān)控中心,通過5G傳輸專網(wǎng)與5G傳控系統(tǒng)無線相連。
7.一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警方法,其特征在于,采用如權(quán)利要求1至6任意一項所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),具體步驟如下:
步驟1:輸入臨界的瓦斯、指標(biāo)氣體、紅外溫度和電位參數(shù)值及范圍,作為監(jiān)測監(jiān)控的參考指標(biāo);
步驟2:通過多參量傳感器實時監(jiān)測井下監(jiān)測區(qū)域的瓦斯含量、指標(biāo)氣體含量、溫度值和電位參數(shù),不同類型多參量傳感器的監(jiān)測監(jiān)控精度和范圍保持一致;
步驟3:5G信號接收單元接收由多參量傳感器發(fā)出的參數(shù)信號,5G信號轉(zhuǎn)換單元將參數(shù)信號轉(zhuǎn)換為5G傳輸信號,由5G傳輸專網(wǎng)傳輸?shù)街悄鼙孀R與預(yù)警系統(tǒng);
步驟4:智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)將各種參數(shù)信號與輸入的參考指標(biāo)進(jìn)行對比,判斷參數(shù)信號是否異常;
步驟5:判斷并評價異常參數(shù)信號的災(zāi)害類型及災(zāi)害程度并將報警信號傳輸至用戶終端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警方法,其特征在于,所述報警信號分為兩種:單一災(zāi)害和復(fù)雜災(zāi)害;如果出現(xiàn)一種參數(shù)異常,則系統(tǒng)做出單一災(zāi)害報警,如果出現(xiàn)多種參數(shù)異常,則系統(tǒng)做出復(fù)雜災(zāi)害報警。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警方法,其特征在于,所述兩種報警信號以報警提示燈顏色和聲音來區(qū)分,黃色報警信號代表單一災(zāi)害報警,紅色報警信號代表復(fù)雜災(zāi)害報警,根據(jù)報警聲音大小判斷災(zāi)害的嚴(yán)重程度,報警聲音越大,災(zāi)害越嚴(yán)重。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于5G專網(wǎng)的煤礦熱動力災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警方法,其特征在于,所述步驟4中智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)采用分類法和對比法對信號參數(shù)進(jìn)行分析判斷;首先,檢測的信號傳遞到智能辨識與預(yù)警系統(tǒng)時,系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)對信號進(jìn)行分類,根據(jù)傳感器的種類,參數(shù)信號被智能處理成多種信號束;其次,智能報警模塊根據(jù)異常信號,追根溯源,直到定位到這個信號的發(fā)生位置,并根據(jù)信號束的種類判斷災(zāi)害類型。
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