一种煤矿粉尘监控预警系统及方法
【专利摘要】本申请公开了一种煤矿粉尘监控预警系统及方法，该系统包括：数据采集系统，数据处理系统，险情处理系统，控制系统和预警系统；数据采集系统，用于将采集到的粉尘数据发送到数据处理系统；数据处理系统，用于对粉尘数据进行统计分析，得到危险指数，进而生成险情信号；控制系统，用于控制目标险情处理模块启动险情处理；预警系统，用于根据险情信号，发出预警信息。本申请实施例公开的系统中，通过数据处理系统和控制系统，对矿下所有的数据采集模块进行了统一管理，避免了人工管理时可能出现的安全漏洞，降低了发生粉尘爆炸的可能性；另外，预警系统能够根据险情信号，向外界发出预警信息，提高了对险情的预警能力。
【专利说明】一种煤矿粉尘监控预警系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉尘监控【技术领域】，特别涉及一种煤矿粉尘监控预警系统及方法。
【背景技术】
[0002]在煤炭生产的过程中，矿井内会形成大量的粉尘，这些粉尘不但污染作业环境，阻碍正常的作业进度，并对人体的健康造成不良影响，甚至还可能发生爆炸事故。
[0003]当前，人们逐渐采用粉尘传感器对煤矿粉尘进行检测，当工作人员发现粉尘传感器探测到的某个区域的粉尘数据超出正常范围时，会启动该区域附近的降尘器，从而降低该区域附近的粉尘浓度。
[0004]然而，由于矿下常常存在着多个粉尘传感器和降尘器，通过人工方式来对矿下所有的粉尘传感器和降尘器进行管理时，很难保证每一个位置区域中的传感器和降尘器都处于有效的监控下，一旦人工管理存在疏忽漏洞，便很可能导致粉尘爆炸，另外，当某个位置区域的粉尘浓度超标时，位于这个位置区域附近的人员往往无法立刻获知该位置区域中粉尘浓度超标的实时情况，一旦该位置区域发生了粉尘爆炸，便可能造成重大伤亡。
[0005]综上所述可以看出，如何降低发生粉尘爆炸的可能性，提高对险情的预警能力是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的是提供一种煤矿粉尘监控预警系统及方法，降低了发生粉尘爆炸的可能性，提高了对险情的预警能力。其具体方案如下:
[0007]—种煤矿粉尘监控预警系统，包括数据采集系统，数据处理系统，险情处理系统，控制系统和预警系统，数据采集系统包括分布在不同位置区域的N个数据采集模块，险情处理系统包括N个险情处理模块，N个险情处理模块分别与N个数据采集模块一一配套使用，N为正整数，数据处理系统包括数据存储模块；
[0008]数据采集系统，用于将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统；
[0009]数据处理系统，用于根据数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，生成险情信号，并发送险情信号到控制系统和预警系统；
[0010]控制系统，用于根据险情信号，生成险情控制信号，发送险情控制信号到险情处理系统，控制目标险情处理模块启动险情处理，目标险情处理模块为，与探测到险情的数据采集模块配套使用的险情处理模块；
[0011]预警系统，用于根据险情信号，发出预警信息。
[0012]一种煤矿粉尘监控预警方法，包括:
[0013]数据采集系统将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统，数据采集系统包括分布在不同区域的N个数据采集模块，N为正整数；
[0014]数据处理系统根据数据处理系统的数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，生成险情信号，并发送险情信号到控制系统和预警系统；
[0015]控制系统根据险情信号，生成险情控制信号，发送险情控制信号到险情处理系统，控制目标险情处理模块启动险情处理，目标险情处理模块为，与探测到险情的数据采集模块相对应的险情处理模块，险情处理系统包括N个险情处理模块，N个险情处理模块分别与N个数据采集模块一一配套使用；
[0016]预警系统根据险情信号，发出预警信息。
[0017]本发明中，数据采集系统将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统，数据处理系统根据数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，数据处理系统会生成险情信号，控制系统接收到该险情信号后，会通过生成的险情控制信号，控制目标险情处理模块启动险情处理，也即，通过上述数据处理系统和控制系统，对矿下所有的数据采集模块进行了统一管理，避免了人工管理时可能出现的安全漏洞，从而降低了发生粉尘爆炸的可能性；另外，上述险情信号也被发送到预警系统，预警系统根据该险情信号，向外界发出预警信息，从而提高了对险情的预警能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明公开的煤矿粉尘监控预警系统的示意图；
[0020]图2为本发明实施例一公开的煤矿粉尘监控预警系统的示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明公开了一种煤矿粉尘监控预警系统，参见图1所示，该系统包括数据采集系统11，数据处理系统12，险情处理系统13，控制系统14和预警系统15，数据采集系统11包括分布在不同位置区域的N个数据采集模块，险情处理系统13包括N个险情处理模块，N个险情处理模块分别与N个数据采集模块一一配套使用，N为正整数，数据处理系统12包括数据存储模块；
[0023]数据采集系统11，用于将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统12 ；
[0024]数据处理系统12，用于根据数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，生成险情信号，并发送险情信号到控制系统14和预警系统15 ；
[0025]控制系统14，用于根据险情信号，生成险情控制信号，发送险情控制信号到险情处理系统13，控制目标险情处理模块启动险情处理，目标险情处理模块为，与探测到险情的数据采集模块配套使用的险情处理模块；
[0026]预警系统15，用于根据险情信号，发出预警信息。
[0027]上述公开的煤矿粉尘监控预警系统中，数据采集系统11将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统12，数据处理系统12根据数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，数据处理系统12会生成险情信号，控制系统14接收到该险情信号后，会通过生成的险情控制信号，控制目标险情处理模块启动险情处理，也即，通过上述的数据处理系统12和控制系统14，对矿下所有的数据采集模块进行了统一管理，避免了人工管理时可能出现的安全漏洞，从而降低了发生粉尘爆炸的可能性；另外，上述险情信号也被发送到预警系统15，预警系统15根据该险情信号，向外界发出预警信息，从而提高了对险情的预警能力。
[0028]图2为本发明实施例一公开的一种煤矿粉尘监控预警系统，该系统包括数据采集系统21，数据处理系统22，险情处理系统23，控制系统24和预警系统25，数据采集系统21包括分布在不同位置区域的N个数据采集模块，险情处理系统23包括N个险情处理模块，N个险情处理模块分别与N个数据采集模块一一配套使用，N为正整数，数据处理系统22包括数据存储模块。
[0029]上述N个数据采集模块的每一个数据采集模块中均包括粉尘浓度传感器，当然，也还可以包括粉尘温度传感器，粉尘湿度传感器和风速传感器中的一种或几种，上述每一种传感器中都包括有相应的通讯模块，每一个传感器采集到的粉尘数据都是通过相应通讯模块传送到数据处理系统22的。
[0030]数据存储模块存储的历史数据包括历史粉尘数据，历史事故数据，历史生产隐患数据和历史职业病发病数据，其中，根据数据采集模块中具体包含的传感器种类，历史粉尘数据相应地包括历史浓度数据，历史温度数据，历史湿度数据和历史风速数据中的一种或几种。数据处理系统22根据上述历史数据，对数据采集模块当前采集到的粉尘数据进行大数据统计分析，即结合历史粉尘数据，历史事故数据，历史生产隐患数据和历史职业病发病数据，对当前采集到的各种粉尘数据进行统一的数据分析，得到粉尘数据的危险指数，当该危险指数超出了预设的危险指数阈值时，数据处理系统22便相应地产生险情信号。
[0031]当然，数据处理系统22也可以根据上述历史数据中的历史生产隐患数据，结合当前采集到的粉尘数据，分析当前所采用的煤炭生产方式的安全隐患指数，为改善煤炭生产方式和提高煤炭生产方式的安全系数提供参考。数据处理系统22也可以根据上述历史数据中的历史职业病发病数据，结合当前采集到的粉尘数据，分析当前的职业病发病指数，为改善煤矿工人的身体健康状况提供参考。
[0032]数据存储模块中存储的数据还包括每一个数据采集模块所处的区域位置信息。数据处理系统22还包括数据显示模块，数据显示模块用于对探测到险情的数据采集模块的区域位置信息进行动态闪烁式显示，对没有探测到险情的数据采集模块的区域位置信息则进行静态式显示，优选的显示模块为液晶显示屏。
[0033]上述N个险情处理模块的每一个险情处理模块中均包括喷雾模块，喷雾模块中包括喷雾器和相应的通信单元，通信单元用于接收控制系统24发送的险情控制信号。本实施例中的险情处理为喷雾处理，喷雾处理持续的时间为预设的安全时间，例如将喷雾处理持续的时间设定为10分钟。
[0034]本实施例中的预警系统25为语音警告系统，预警信息为语音预警信息，优选的语音预警信息包括危险指数信息，探测到险情的数据采集模块的区域位置信息和人员撤离路线信息，为矿下的工作人员提供及时的险情信息和撤离路线信息，从而降低了人身财产的损失。
[0035]实施例一公开的煤矿粉尘监控预警系统中，数据处理系统22可以根据上述历史数据中的历史生产隐患数据，结合当前采集到的粉尘数据，分析当前所采用的煤炭生产方式的安全隐患指数，为改善煤炭生产方式和提高煤炭生产方式的安全系数提供参考；另外，数据处理系统22也可以根据上述历史数据中的历史职业病发病数据，结合当前采集到的粉尘数据，分析当前的职业病发病指数，为改善煤矿工人的身体健康状况提供参考；其次，数据处理系统22还包括数据显示模块，可以对探测到险情的数据采集模块的区域位置进行动态闪烁显示，对没有探测到险情的数据采集模块的区域位置信息则进行静态式显示，从而让值班员快速地确定探测到险情的位置区域；进一步的，本实施例中的预警系统25发出的预警信息为语音预警信息，语音预警信息包括危险指数信息，探测到险情的数据采集模块的区域位置信息和人员撤离路线信息，为矿下的工作人员提供及时的险情信息和撤离路线信息，从而降低了人身财产的损失。
[0036]本发明还公开了一种煤矿粉尘监控预警方法，该方法包括:
[0037]数据采集系统将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统，数据采集系统包括分布在不同区域的N个数据采集模块，N为正整数；
[0038]数据处理系统根据数据处理系统的数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数；当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，生成险情信号，并发送险情信号到控制系统和预警系统；
[0039]控制系统根据险情信号，生成险情控制信号，发送险情控制信号到险情处理系统，控制目标险情处理模块启动险情处理，目标险情处理模块为，与探测到险情的数据采集模块相对应的险情处理模块，险情处理系统包括N个险情处理模块，N个险情处理模块分别与N个数据采集模块一一配套使用；
[0040]预警系统根据险情信号，发出预警信息。
[0041]上述公开的煤矿粉尘监控预警方法中，数据采集系统将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统，数据处理系统根据数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，数据处理系统会生成险情信号，控制系统接收到该险情信号后，会通过生成的险情控制信号，控制目标险情处理模块启动险情处理，也即，通过上述的数据处理系统和控制系统，对矿下所有的数据采集模块进行了统一管理，避免了人工管理时可能出现的安全漏洞，从而降低了发生粉尘爆炸的可能性；另外，上述险情信号也被发送到预警系统，预警系统根据该险情信号，向外界发出预警信息，从而提高了对险情的预警能力。
[0042]需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0043]最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0044]以上对本发明所提供的一种煤矿粉尘监控预警系统及方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，包括数据采集系统，数据处理系统，险情处理系统，控制系统和预警系统，所述数据采集系统包括分布在不同位置区域的N个数据采集模块，所述险情处理系统包括N个险情处理模块，所述N个险情处理模块分别与所述N个数据采集模块一一配套使用，所述N为正整数，所述数据处理系统包括数据存储模块； 所述数据采集系统，用于将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到所述数据处理系统； 所述数据处理系统，用于根据所述数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，生成险情信号，并发送所述险情信号到所述控制系统和所述预警系统； 所述控制系统，用于根据所述险情信号，生成险情控制信号，发送所述险情控制信号到所述险情处理系统，控制目标险情处理模块启动险情处理，所述目标险情处理模块为，与探测到险情的数据采集模块配套使用的险情处理模块； 所述预警系统，用于根据所述险情信号，发出预警信息。
2.根据权利要求1所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述N个数据采集模块的每一个数据采集模块中均包括粉尘浓度传感器。
3.根据权利要求2所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述每一个数据采集模块还包括粉尘温度传感器，粉尘湿度传感器和风速传感器中的一种或几种。
4.根据权利要求1至3任一项所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述历史数据包括历史粉尘数据，历史事故数据，历史生产隐患数据和历史职业病发病数据。
5.根据权利要求4所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述数据存储模块中存储的数据还包括每一个数据采集模块所处的区域位置信息。
6.根据权利要求5所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述数据处理系统还包括数据显示模块，所述数据显示模块，用于对探测到险情的数据采集模块的区域位置信息进行动态闪烁式显示，对没有探测到险情的数据采集模块的区域位置信息进行静态式显/Jn ο
7.根据权利要求5所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述N个险情处理模块的每一个险情处理模块中均包括喷雾模块，所述险情处理为喷雾处理，所述喷雾处理持续的时间为预设的安全时间。
8.根据权利要求5所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述预警系统为语音警告系统，所述预警信息为语音预警信息。
9.根据权利要求8所述的煤矿粉尘监控预警系统，其特征在于，所述语音预警信息包括危险指数信息，探测到险情的数据采集模块的区域位置信息和人员撤离路线信息。
10.一种煤矿粉尘监控预警方法，其特征在于，包括: 数据采集系统将每一个数据采集模块采集到的粉尘数据发送到数据处理系统，所述数据采集系统包括分布在不同区域的N个数据采集模块，所述N为正整数； 所述数据处理系统根据所述数据处理系统的数据存储模块中存储的历史数据，对每一个数据采集模块采集到的粉尘数据进行统计分析，得到相应的危险指数，当任一数据采集模块采集到的粉尘数据的危险指数超出了预设的危险指数阈值时，生成险情信号，并发送所述险情信号到控制系统和预警系统； 所述控制系统根据所述险情信号，生成险情控制信号，发送所述险情控制信号到险情处理系统，控制目标险情处理模块启动险情处理，所述目标险情处理模块为，与探测到险情的数据采集模块相对应的险情处理模块，所述险情处理系统包括N个险情处理模块，所述N个险情处理模块分别与所述N个数据采集模块一一配套使用； 所述预警系统根据所述险情信号，发出预警信息。
【文档编号】E21F17/18GK104329121SQ201410712887
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】方绪群, 王斌, 程正辉 申请人:浙江图讯科技有限公司