一种井下环境监测预警的方法和装置与流程

文档序号:22556294发布日期:2020-10-17 02:39阅读:144来源:国知局
一种井下环境监测预警的方法和装置与流程

本发明涉及矿山井下安全管理技术领域,尤其涉及一种井下环境监测预警的方法和装置。



背景技术:

在铁精矿矿山开采管理中,安全一直是矿山生产的生命线。在控制好人为引起的安全因素之外,井下有害气体、风速、烟雾、边坡、地压等非人为不安全的环境因素也一直备受关注。随着矿山管理经验的增加,国家或企业制定的各种井下环境因素的安全值和标准逐渐形成并得以完善,被广大矿山从业者用于各项关键指标的监控预警管理。

然而,发明人发现:环境监测指标值是否安全,并不取决于每项单独关键指标是否安全,还与各项环境监测关键指标值所处的安全临界值组合相关。比如,一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、风压、地压、负压、烟雾等关键指标值中,如果某两项关键指标处于安全临界值,一般对于井下安全危害不大,但是若有两项以上关键指标都接近安全临界值时,就算各项指标单项都是安全的,但对于井下生产已经处于高危状态。

那么,面对引起井下环境安全因素的众多关键指标,这种涉及到井下不同矿产种类、不同深度分层等诸多复杂井下环境因素的临界值组合,应该在何种情况下报警,何种情况下可视为安全,一直是业界从业者难以明确定位,但又不能以身试险的一个痛点难点。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种井下环境监测预警的方法和装置,可代替人工监测井下的不安全因素,减少井下安全隐患,提高安全管理水平。

为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:

一方面,提供一种井下环境监测预警的方法,包括:利用信息采集模块实时采集井下环境信息,并将所述井下环境信息发送至数据库和环境监测综合预警建模模块;所述环境监测综合预警建模模块接收所述井下环境信息,对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模;利用内置有所述环境监测综合预警建模模块的环境监控模块,监测井下不同层的生产环境信息,并根据建模得到的预设报警触发条件和所述生产环境信息,向终端设备发送报警提示。

可选的,所述井下环境监测预警的方法还包括:所述环境监控模块将所述生产环境信息反馈至所述环境监测综合预警建模模块;所述环境监测综合预警建模模块接收所述生产环境信息,并优化建模。

可选的,所述井下环境信息包括风速、风压、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、二氧化氮浓度、地压变化量、岩石抗压强度、边坡节理平均间距、以及节理迹长均值。

可选的,所述环境监测综合预警建模模块对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模,包括:获取所述井下环境信息中每项关键指标的最大值、最小值、平均值、临界值;根据所述标准值和每项关键指标的最大值、最小值、平均值、临界值进行排列组合,以完成建模。

可选的,所述环境监测综合预警建模模块对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模,包括:锁定所述井下环境信息中的一个或多个关键指标;选取所述井下环境信息中的其他关键指标中的至少两项进行排列组合,以完成建模。

可选的,所述信息采集模块通过气体探测物联网设备实时采集所述井下环境信息。

另一方面,提供一种井下环境监测预警装置,包括信息采集模块、环境监测综合预警建模模块、环境监测综合预警建模模块、环境监控模块;所述信息采集模块,用于实时采集井下环境信息,并将所述井下环境信息发送至数据库和环境监测综合预警建模模块;所述环境监测综合预警建模模块,用于接收所述井下环境信息,对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模;所述环境监控模块,内置有所述环境监测综合预警建模模块,用于监测井下不同层的生产环境信息,并根据建模得到的预设报警触发条件和所述生产环境信息,向终端设备发送报警提示。

可选的,所述环境监控模块,还用于将所述生产环境信息反馈至所述环境监测综合预警建模模块;所述环境监测综合预警建模模块,还用于接收所述生产环境信息,并优化建模。

可选的,所述井下环境信息包括风速、风压、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、二氧化氮浓度、地压变化量、岩石抗压强度、边坡节理平均间距、以及节理迹长均值。

本发明提供一种井下环境监测预警的方法、井下环境监测预警装置,利用信息采集模块实时采集井下环境信息,环境监测综合预警建模模块根据井下环境信息与标准值进行对比并建模,环境监控模块根据建模得到的预设报警触发条件和所述生产环境信息,向终端设备发送报警提示,可及时提醒安全隐患,并实施应急预案。这种基于矿山井下环境监测综合预警模型的方法的使用,可代替人工监测,提高了矿山井下环境因素的不安全因素捕捉、风险等级识别能力和安全隐患排查能力,有效地减少了井下安全隐患,提高了安全管理水平。

附图说明

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一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种井下环境监测预警的方法的流程图;

图2为本发明实施例提供的一种井下环境监测预警装置的框图。

附图标记:

11-信息采集模块;12-环境监测综合预警建模模块;13-环境监控模块;14-终端设备。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,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。

除非另外定义,本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”以及“竖直”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

本实施例的一种井下环境监测预警的方法,如图1和图2所示,可通过如下步骤实现:

s11、利用信息采集模块11实时采集井下环境信息,并将井下环境信息发送至数据库和环境监测综合预警建模模块12。

在一些实施例中,井下环境信息可以包括风速、风压、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、二氧化氮浓度、地压变化量、岩石抗压强度、边坡节理平均间距、以及节理迹长均值。

在一些实施例中,信息采集模块11可通过气体探测物联网设备实时采集所述井下环境信息。

s12、环境监测综合预警建模模块12接收井下环境信息,对井下环境信息与标准值进行对比并建模。

在一些实施例中,标准值可以是国家或行业制定的安全标准。标准值可以预先存储在数据库内。

在一些实施例中,环境监测综合预警建模模块对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模,包括:获取井下环境信息中每项关键指标的最大值、最小值、平均值、临界值;之后,根据所述标准值和每项关键指标的最大值、最小值、平均值、临界值进行排列组合,以完成建模。

例如:组合c10(2)、排列a10(2);组合c10(3)、排列a10(3)。

或者,环境监测综合预警建模模块对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模,包括:锁定井下环境信息中的一个或多个关键指标;之后,选取井下环境信息中的其他关键指标中的至少两项进行排列组合,以完成建模。

例如:排列a9(2)、组合c9(2)。

通过多次重复上述过程,即可建立井下不安全环境因素的数学建模。

s13、利用内置有环境监测综合预警建模模块12的环境监控模块13,监测井下不同层的生产环境信息,并根据建模得到的预设报警触发条件和生产环境信息,向终端设备14发送报警提示。

在一些实施例中,不对终端设备14进行限定,终端设备可以是手机、电脑等。

终端设备14根据报警提示定位报警等级,从而触发报警器,或推送消息,或电话语音梯形等。

在一些实施例中,可以将环境监测综合预警建模模块12内置于环境监控模块13的边缘侧,用于支持服务器给环境监控模块13下发建模模型和更新操作。

本实施例提供一种井下环境监测预警的方法,利用信息采集模块11实时采集井下环境信息,环境监测综合预警建模模块12根据井下环境信息与标准值进行对比并建模,环境监控模块13根据建模得到的预设报警触发条件和所述生产环境信息,向终端设备14发送报警提示,可及时提醒安全隐患,并实施应急预案。这种基于矿山井下环境监测综合预警模型的方法的使用,可代替人工监测,提高了矿山井下环境因素的不安全因素捕捉、风险等级识别能力和安全隐患排查能力,有效地减少了井下安全隐患,提高了安全管理水平。

可选的,井下环境监测预警的方法还包括:环境监控模块13将生产环境信息反馈至环境监测综合预警建模模块12;环境监测综合预警建模模块12接收所述生产环境信息,并优化建模。

本实施例中,不同层的生产环境信息可能存在差异,可利用环境监控模块13监测不同层的生产环境信息,通过多组数据对建模进行优化,使得建模更加准确。

本实施例还提供一种井下环境监测预警装置,如图2所示,包括信息采集模块11、环境监测综合预警建模模块12、环境监测综合预警建模模块13、环境监控模块14。

信息采集模块11,用于实时采集井下环境信息,并将井下环境信息发送至数据库和环境监测综合预警建模模块12。

环境监测综合预警建模模块12,用于接收井下环境信息,对井下环境信息与标准值进行对比并建模。

环境监控模块13,内置有环境监测综合预警建模模块12,用于监测井下不同层的生产环境信息,并根据建模得到的预设报警触发条件和生产环境信息,向终端设备14发送报警提示。

在一些实施例中,井下环境信息可以包括风速、风压、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、二氧化氮浓度、地压变化量、岩石抗压强度、边坡节理平均间距、以及节理迹长均值。

在一些实施例中,信息采集模块11可通过气体探测物联网设备实时采集所述井下环境信息。

在一些实施例中,标准值可以是国家或行业制定的安全标准。标准值可以预先存储在数据库内。

在一些实施例中,环境监测综合预警建模模块对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模,包括:获取井下环境信息中每项关键指标的最大值、最小值、平均值、临界值;之后,根据所述标准值和每项关键指标的最大值、最小值、平均值、临界值进行排列组合,以完成建模。

例如:组合c10(2)、排列a10(2);组合c10(3)、排列a10(3)。

或者,环境监测综合预警建模模块对所述井下环境信息与标准值进行对比并建模,包括:锁定井下环境信息中的一个或多个关键指标;之后,选取井下环境信息中的其他关键指标中的至少两项进行排列组合,以完成建模。

例如:排列a9(2)、组合c9(2)。

通过多次重复上述过程,即可建立井下不安全环境因素的数学建模。

在一些实施例中,不对终端设备14进行限定,终端设备可以是手机、电脑等。

终端设备14根据报警提示定位报警等级,从而触发报警器,或推送消息,或电话语音梯形等。

在一些实施例中,可以将环境监测综合预警建模模块12内置于环境监控模块13的边缘侧,用于支持服务器给环境监控模块13下发建模模型和更新操作。

本实施例提供一种井下环境监测预警装置,利用信息采集模块11实时采集井下环境信息,环境监测综合预警建模模块12根据井下环境信息与标准值进行对比并建模,环境监控模块13根据建模得到的预设报警触发条件和所述生产环境信息,向终端设备发送报警提示,可及时提醒安全隐患,并实施应急预案。这种基于矿山井下环境监测综合预警模型的方法的使用,可代替人工监测,提高了矿山井下环境因素的不安全因素捕捉、风险等级识别能力和安全隐患排查能力,有效地减少了井下安全隐患,提高了安全管理水平。

可选的,环境监控模块13,还用于将生产环境信息反馈至环境监测综合预警建模模块12。环境监测综合预警建模模块12,还用于接收生产环境信息,并优化建模。

本实施例中,不同层的生产环境信息可能存在差异,可利用环境监控模块13监测不同层的生产环境信息,通过多组数据对建模进行优化,使得建模更加准确。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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