矿用综合智能瓦斯探测预警方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及矿井下防爆、抑爆领域，特别涉及一种矿用综合智能瓦斯探测预警方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 现有煤矿探测预警技术主要以单独的瓦斯浓度探测或者单独特种气体探测为主。 单独的瓦斯浓度探测可以为系统提供瓦斯浓度信息，在超过预先设定的预警值后，其后续 相应控制手段会被执行，从而抑制瓦斯爆炸。
[0003] 现有探测技术手段具有以下缺陷：
[0004] (1)由于瓦斯爆炸界限并非一成不变，其与温度、压力、煤尘浓度等数据相关，因 此，现有测量并不能准确判断实测的瓦斯浓度是否处于当时的瓦斯爆炸浓度界限中。
[0005] (2)由于采用COXO2等探测器单独探测，因此仅能提供独立信息，无法进行综合判 断。例如CO的产生与煤尘低氧自燃有关，但是单独测量无法准确判断煤自燃位置。若CO 浓度与温度探测进行结合，即可发现煤自燃现象并判断出自燃点，从而根据现有瓦斯浓度 对爆炸发生可能性进行准确的判断。
[0006] (3)由于现有探测手段无法提供足够的探测精度，所以现有技术手段的探测可能 导致漏报、误报或过度报警等问题，对煤矿下实际生产环境造成不良影响。
【发明内容】
[0007] 【要解决的技术问题】
[0008] 本发明的目的是提供一种矿用综合智能瓦斯探测预警方法及系统，以解决目前的 瓦斯探测方法由于存在局限性所导致的探测精度不高的问题。
[0009] 【技术方案】
[0010] 本发明是通过以下技术方案实现的。
[0011] 本发明首先涉及一种矿用综合智能瓦斯探测预警方法，该方法包括：
[0012] 步骤A :设置不同环境温度下的爆炸界限、不同煤层气体压力下的爆炸界限、不同 煤尘浓度下的爆炸界限；
[0013] 步骤B :采集煤矿环境信息，所述环境信息至少包括瓦斯浓度、环境温度、煤尘浓 度、煤层气体压力；
[0014] 步骤C :判断采集到的环境温度是否满足第一判断条件，判断采集到的煤层气体 压力是否满足第二判断条件，判断采集到的煤尘浓度是否满足第三判断条件，所述第一判 断条件为温度大于等于温度阈值，所述第二判断条件为煤层气体压力大于等于压力阈值， 所述第三判断条件为煤尘浓度大于等于煤尘浓度阈值，如果环境温度、煤层气体压力、煤尘 浓度均不满足对应的判断条件，则提示环境无爆炸隐患并退出本方法流程，反之则提示环 境不适合生存并执行步骤D和/或步骤E ;
[0015] 步骤D :查找采集到的环境温度下的爆炸界限得到第一爆炸界限，查找采集到的 煤层气体压力下的爆炸界限得到第二爆炸界限，查找采集到的煤尘浓度下的爆炸界限得到 第三爆炸界限，判断采集到的瓦斯浓度是否属于第一爆炸界限、是否属于第二爆炸界限、是 否属于第三爆炸界限，如果瓦斯浓度不属于第一爆炸界限、第二爆炸界限和第三爆炸界限， 则提示环境无爆炸隐患，反之则提示环境有爆炸隐患；
[0016] 步骤E :判断采集到的瓦斯浓度是否大于等于瓦斯浓度阈值，如果是则提示环境 有爆炸隐患。
[0017] 作为一种优选的实施方式，所述温度阈值为100°C，所述压力阈值为0. 3MPa，所述 煤尘浓度阈值为25g/m3,所述瓦斯浓度阈值为3%。
[0018] 作为另一种优选的实施方式，所述步骤D中：如果采集到的瓦斯浓度属于第一爆 炸界限，则提示环境温度过高，如果采集到的瓦斯浓度属于第二爆炸界限，则提示煤层气体 压力过大，如果采集到的瓦斯浓度属于第三爆炸界限，则提示煤尘浓度过高。
[0019] 作为另一种优选的实施方式，所述步骤E中，如果瓦斯浓度大于等于瓦斯浓度阈 值，则提示瓦斯浓度过高。
[0020] 作为另一种优选的实施方式，所述步骤A中的煤层气体包括瓦斯、CO和C02。
[0021] 作为另一种优选的实施方式，所述提示信息通过显示设备显示。
[0022] 本发明还涉及一种矿用综合智能瓦斯探测预警系统，该系统包括数据采集模块和 控制器，所述数据采集模块用于采集煤矿环境信息，所述环境信息至少包括瓦斯浓度、环境 温度、煤尘浓度、煤层气体压力，所述控制器包括：
[0023] 初始化模块，用于设置不同环境温度下的爆炸界限、不同煤层气体压力下的爆炸 界限、不同煤尘浓度下的爆炸界限；
[0024] 初步判断模块，用于判断采集到的环境温度是否满足第一判断条件，判断采集到 的煤层气体压力是否满足第二判断条件，判断采集到的煤尘浓度是否满足第三判断条件， 所述第一判断条件为温度大于等于温度阈值，所述第二判断条件为煤层气体压力大于等于 压力阈值，所述第三判断条件为煤尘浓度大于等于煤尘浓度阈值，如果环境温度、煤层气体 压力、煤尘浓度均不满足对应的判断条件，则提示环境无爆炸隐患，反之则通知综合判断模 块和/或补充判断模块；
[0025] 综合判断模块，包括查找单元和判断单元，所述查找单元用于查找采集到的环境 温度下的爆炸界限得到第一爆炸界限、查找采集到的煤层气体压力下的爆炸界限得到第二 爆炸界限、查找采集到的煤尘浓度下的爆炸界限得到第三爆炸界限，所述判断单元用于判 断采集到的瓦斯浓度是否属于第一爆炸界限、是否属于第二爆炸界限、是否属于第三爆炸 界限，如果瓦斯浓度不属于第一爆炸界限、第二爆炸界限和第三爆炸界限，则提示环境无爆 炸隐患，反之则提示环境有爆炸隐患；
[0026] 补充判断模块，用于判断采集到的瓦斯浓度是否大于等于瓦斯浓度阈值，如果是 则提示环境有爆炸隐患。
[0027] 作为一种优选的实施方式，所述综合判断模块被配置成：如果采集到的瓦斯浓度 属于第一爆炸界限，则提示环境温度过高；如果采集到的瓦斯浓度属于第二爆炸界限，则提 示煤层气体压力过大；如果采集到的瓦斯浓度属于第三爆炸界限，则提示煤尘浓度过高，
[0028] 所述补充判断模块被配置成：如果瓦斯浓度大于等于瓦斯浓度阈值，则提示瓦斯 浓度过高。
[0029] 作为另一种优选的实施方式，所述数据采集模块至少包括瓦斯浓度传感器、02浓 度传感器、CO浓度传感器、CO2浓度传感器、温度传感器和煤尘浓度传感器。
[0030] 作为另一种优选的实施方式，该系统还包括显示模块，所述显示模块用于显示提 示信息。
[0031] 【有益效果】
[0032] 本发明提出的技术方案具有以下有益效果：
[0033] 本发明通过对探测到的各种环境参数进行综合判断，实现了对煤矿下瓦斯爆炸隐 患的精确探测，从而能够基于探测信息采取针对性的处理措施对瓦斯爆炸进行预防或抑 制。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明的实施例一提供的矿用综合智能瓦斯探测预警系统的结构框图；
[0035] 图2为本发明的实施例二提供的矿用综合智能瓦斯探测预警方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的具体 实施方式进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是 全部实施例，也不是对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出 创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0037] 图1为本发明实施例一提供的矿用综合智能瓦斯探测预警系统的结构框图。如图 1所示，该预警系统包括数据采集模块1和控制器2,所述数据采集模块1用于采集煤矿环 境信息，该环境信息包括瓦斯浓度、环境温度、煤尘浓度、煤层气体压力，控制器2包括初始 化模块21、初步判断模块22、综合判断模块23、补充判断模块24。
[0038] 初始化模块21用于设置不同环境温度下的爆炸界限、不同煤层气体压力下的爆 炸界限、不同煤尘浓度下的爆炸界限。
[0039] 初步判断模块22被配置成：判断采集到的环境温度是否满足第一判断条件，判断 采集到的煤层气体压力是否满足第二判断条件，判断采集到的煤尘浓度是否满足第三判断 条件，其中第一判断条件为温度大于等于温度阈值，第二判断条件为煤层气体压力大于等 于压力阈值，第三判断条件为煤尘浓度