井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统该方法包括：采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据；根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。本发明实施例提供的井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统，通过采集预设井下逃生路线图中所包括的每段巷道的安全数据，能够监测每段巷道的安全状况，并且根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段安全状况良好的巷道动态组合形成有效逃生路线，能够有效地提供逃生路线信息引导，从而能够提高矿井灾害发生时人员的逃生率。
【专利说明】井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及煤矿井下安全监测技术，尤其涉及一种井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002]我国是一个产煤大国，我国煤炭产量占全世界煤炭总产量的37%左右，相应地，煤炭开采也就成为我国就业人数众多的一个行业，但事故死亡人数却占全世界煤矿死亡总人数的70%左右，在应急救援过程中，及时、有序、有效地组织井下人员安全逃生，是降低死亡率和减少事故损失的关键，因此，现有技术提出了逃生路线的选择技术。
[0003]现有的逃生路线选择技术，一般是根据矿井火灾发生时的风向和烟雾选择最佳避灾路线，当危险发生时，提供逃生路线的显示功能。
[0004]上述逃生路线选择技术存在以下缺陷:逃生路线确定后一般以地理信息系统(Geographic Informat1n System, GIS)图层的方式存储在系统中，一旦出现突发状况导致选择的逃生路线的通路阻塞，无法智能选择新的逃生路线。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统，以优化逃生路线的选择方案，以生成动态的有效逃生路线。
[0006]第一方面，本发明实施例提供了一种井下逃生的逃生路线智能选择方法，包括:
[0007]采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据；
[0008]根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
[0009]第二方面，本发明实施例还提供了一种井下逃生的逃生路线智能选择装置，包括:
[0010]巷道安全数据采集模块，用于采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据；
[0011]有效逃生路线组合模块，用于根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
[0012]第三方面，本发明实施例还提供了一种井下逃生的逃生路线智能选择系统，包括:
[0013]传感器，配置在预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道的每条巷道中，用于采集巷道的安全数据；
[0014]无线信号接入点，与所述传感器无线连接，用于接收传感器回传的所述安全数据；
[0015]服务器，其中，服务器中配置有本发明任意实施例所提供的井下逃生的逃生路线智能选择装置，与所述无线信号接入点连接，用于根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
[0016]本发明实施例提供的井下逃生的逃生路线智能选择方法、装置和系统，通过采集预设井下逃生路线图中所包括的每段巷道的安全数据，能够监测每段巷道的安全状况，并且根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段安全状况良好的巷道动态组合形成有效逃生路线，能够有效地提供逃生路线信息引导，从而能够提高矿井灾害发生时人员的逃生率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例一提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择方法的流程图；
[0018]图2为本发明实施例二提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择方法的流程图；
[0019]图3为本发明实施例二提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择方法中根据各段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重方法的流程图；
[0020]图4为采用本发明实施例提供的井下逃生的逃生路线智能选择方法而呈现的逃生线路图；
[0021]图5为采用本发明实施例提供的井下逃生的逃生路线智能选择方法而呈现的另一逃生线路图；
[0022]图6为本发明实施例三提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择装置的结构示意图；
[0023]图7为本发明实施例四提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0025]实施例一
[0026]请参阅图1，为本发明实施例一提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择方法的流程图。本发明实施例的方法可以由配置以硬件和/或软件实现的井下逃生的逃生路线智能选择装置来执行，该实现装置典型的是配置于能够提供井下逃生的逃生路线智能选择服务的服务器中。
[0027]如图1所示,所述方法包括:
[0028]步骤110、采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据；
[0029]在本步骤中，针对预设井下逃生路线图中的巷道分别进行安全数据采集，从而能够以巷道为单位获取预设井下逃生路线图中所包括的各段巷道的安全数据。作为本步骤的一个优选的实施方式，可以具体包括:
[0030]通过预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道的每条巷道中配置的传感器采集安全数据；
[0031]通过无线信号接入点接收传感器回传的所述安全数据；
[0032]其中，所述安全数据包括下述至少一种:甲烷浓度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、二氧化硫浓度、硫化氢浓度、二氧化氮浓度、氨气浓度、氢气浓度、氮气浓度、巷道实时温度、巷道烟尘浓度、顶板压力、风门状态、瓦斯涌出量和排风口瓦斯浓度。
[0033]也就是说，可以通过配置在每条巷道中的下述至少一种传感器采集每条巷道的安全数据:甲烷浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器、二氧化硫浓度传感器、硫化氢浓度传感器、二氧化氮浓度传感器、氨气浓度传感器、氢气浓度传感器、氮气浓度传感器、温度传感器、烟尘浓度传感器、顶板压力传感器、风门状态传感器和瓦斯传感器。其中，温度传感器可以用于采集巷道实时温度，瓦斯传感器可以用于采集瓦斯涌出量和排风口瓦斯浓度。
[0034]通过采集的安全数据可以确定各段巷道的安全状况。例如当采集到的巷道的排风口瓦斯浓度超过预设的预警值时，则可以确定该巷道发生瓦斯灾害的可能性较大。例如，当采集到的风门状态为开时，则可以确定该巷道的通风状态正常，而当采集到的风门状态为关时，则可以确定该巷道的通风会受影响，即当采集到的风门状态为关的巷道的安全状况低于当采集到的风门状态为开的巷道的安全状况。
[0035]需要说明的是，对于各段巷道，可以通过单个安全数据确定该段巷道的安全状况，也可以通过多个安全数据组合确定该段巷道的安全状况。
[0036]步骤120、根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
[0037]也就是说，有效逃生路线既与各段巷道的安全数据有关，又与巷道之间的连通关系有关。
[0038]在本步骤中，可以根据各段巷道的安全数据对各段巷道的安全性从高到低进行排序，并根据巷道之间的连通关系，将从井下至井口连通的各段巷道的安全性最高的路径组合形成有效逃生路径；也可以根据各段巷道的安全数据对各段巷道的安全性从高到低进行排序，并根据巷道之间的连通关系，将从井下至井口连通的各段巷道的安全性最高且所包含的安全性最高的各段巷道的长度之和最小的路径组合形成有效逃生路径；还可以根据各段巷道的安全数据对各段巷道的安全性从高到低进行排序，并根据巷道之间的连通关系，将从井下至井口连通的各段巷道的安全性最高且所包含的安全性最高的各段巷道的坡度之和最小的路径组合形成有效逃生路径。对此，本实施例不进行限定。
[0039]本实施例的技术方案，通过采集预设井下逃生路线图中所包括的每段巷道的安全数据，能够监测每段巷道的安全状况，并且根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段安全状况良好的巷道动态组合形成有效逃生路线，能够有效地提供逃生路线信息引导，从而能够提高矿井灾害发生时人员的逃生率。
[0040]在上述实施例的基础上，在步骤120之后，还可以包括:
[0041]步骤130、更新预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据，并返回根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线的操作。
[0042]在本步骤中，可以根据预设时间间隔更新预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据，例如，5s ;也可以按预设时间间隔采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据，从而实现周期性的更新安全数据，周期性的动态生成有效逃生路线。
[0043]该技术方案，通过采集预设井下逃生路线图中所包括的每段巷道的安全数据，并且根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段安全状况良好的巷道动态组合形成有效逃生路线，能够有效地提供逃生路线信息引导，并且通过更新预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据，能够有效地提供安全数据更新后的新的有效逃生路线，从而能够进一步提闻矿井灾害发生时人员的逃生率。
[0044]实施例二
[0045]请参阅图2，为本发明实施例二提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，提供了根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线这一操作的优选方案。
[0046]如图2所示，所述组合形成有效逃生路线方法可以包括:
[0047]步骤210、对于各段巷道，根据该段巷道的安全数据确定该段巷道的可通行性；
[0048]其中，巷道的可通行性代表巷道的安全程度，巷道的可通行性与该段巷道的安全程度正相关，即巷道的可通行性越高，则该段巷道的安全程度越高。
[0049]步骤220、根据各段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重，其中，所述巷道的结构数据包括下述至少一种:巷道高度数据、巷道长度数据、巷道坡度数据和巷道类型数据。
[0050]在本步骤中，对于井下逃生而言，权重代表各段巷道的有效性。所述巷道高度数据、巷道长度数据、巷道坡度数据和巷道类型数据等可以分别设置有对应的权重，从而可以将各类结构数据对井下逃生的影响量化。
[0051]请参阅图3，为本发明实施例二提供的一种井下逃生的逃生路线智能选择方法中根据各段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重方法的流程图。在本实施例的基础上，进一步提供了根据各段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重这一操作的优选实施方式。如图3所示，所述根据各段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重优选包括:
[0052]步骤221、对于各段巷道，根据该段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定该段巷道的转换长度；
[0053]在本步骤中，该段巷道的结构数据中的巷道类型数据、巷道坡度数据和/或巷道长度数据，以及该段巷道的巷道障碍长度数据共同影响该段巷道的转换长度。
[0054]具体地，巷道类型数据对巷道的转换长度的影响可以表现为第一难易度系数Kd，所述第一难度系数Kd可以预先设定。其中，巷道类型数据可以包括:轨道巷、运输胶带巷、工作面、联络巷、不可通行的漏风分支和通风钻孔6类。而对于轨道巷和运输胶带巷这两类巷道类型数据，按不同地段又可以分为总进风、采区进风、采面进风、总回风、采区回风和工作面回风6种子类型；对于联络巷的巷道类型数据，包括联接总进与总回、采区进风与采区回风、以及工作面进风与回风的联络巷3种子类型。例如，对于巷道类型数据为采区回风，由于风速大，有积水，巷道维护状态差，较进风段行走困难，因此可以将该巷道类型数据对应的第一难度系数Kd预先设定为2.0。再如，对于巷道类型数据为联接总进与总回的联络巷，由于压差大，打开风门具有一定的难度，因此可以将该巷道类型数据对应的第一难度系数Kd预先设定为1.8。
[0055]具体地，巷道坡度数据对巷道的转换长度的影响可以表现为第二难易度系数Ks。可选地，可以根据巷道坡度数据中的坡角α并利用下式确定该段巷道对应的第二难易度系数Ks:
[0056]
【权利要求】
1.一种井下逃生的逃生路线智能选择方法，其特征在于，包括: 采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据； 根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据包括: 通过预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道的每条巷道中配置的传感器采集安全数据； 通过无线信号接入点接收传感器回传的所述安全数据； 其中，所述安全数据包括下述至少一种:甲烷浓度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、二氧化硫浓度、硫化氢浓度、二氧化氮浓度、氨气浓度、氢气浓度、氮气浓度、巷道实时温度、巷道烟尘浓度、顶板压力、风门状态、瓦斯涌出量和排风口瓦斯浓度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线包括: 对于各段巷道，根据该段巷道的安全数据确定该段巷道的可通行性； 根据各段巷道的结构数据和/或巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重； 通过对各段巷道按可通 行性从高到低进行排序，并根据各段巷道的权重和连通关系，将排序后权重之和最小的各段巷道的组合形成有效逃生路线； 其中，所述巷道的结构数据包括下述至少一种:巷道高度数据、巷道长度数据、巷道坡度数据和巷道类型数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据各段巷道的结构数据确定各段巷道的权重,包括: 对于各段巷道，根据该段巷道的结构数据确定该段巷道的转换长度； 对于各段巷道，根据该段巷道的结构数据确定逃生人员在该段巷道中的平均逃生速度； 根据各段巷道的转换长度，以及对应的逃生人员在该段巷道中的平均逃生速度，确定逃生人员的平均逃生时间，并将所述平均逃生时间作为巷道的权重。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据各段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重，包括: 对于各段巷道，根据该段巷道的结构数据和巷道障碍长度数据确定该段巷道的转换长度； 对于各段巷道，根据该段巷道的结构数据确定逃生人员在该段巷道中的平均逃生速度； 根据各段巷道的转换长度，以及对应的逃生人员在该段巷道中的平均逃生速度，确定逃生人员的平均逃生时间，并将所述平均逃生时间作为巷道的权重。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，在根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线之后，还包括: 更新预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据，并返回根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线的操作。
7.一种井下逃生的逃生路线智能选择装置，其特征在于，包括:巷道安全数据采集模块，用于采集预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道各自的安全数据； 有效逃生路线组合模块，用于根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，巷道安全数据采集模块包括: 数据采集单元，用于通过预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道的每条巷道中配置的传感器采集安全数据； 无线传输单元，用于通过无线信号接入点接收传感器回传的所述安全数据； 其中，所述安全数据包括下述至少一种:甲烷浓度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、二氧化硫浓度、硫化氢浓度、二氧化氮浓度、氨气浓度、氢气浓度、氮气浓度、巷道实时温度、巷道烟尘浓度、顶板压力、风门状态、瓦斯涌出量和排风口瓦斯浓度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，有效逃生路线组合模块具体用于: 对于各段巷道，根据该段巷道的安全数据确定该段巷道的可通行性； 根据各段巷道的结构数据和/或巷道障碍长度数据确定各段巷道的权重； 通过对各段巷道按 可通行性从高到低进行排序，并根据各段巷道的权重和连通关系，将排序后权重之和最小的各段巷道的组合形成有效逃生路线； 其中，所述巷道的结构数据包括下述至少一种:巷道高度数据、巷道长度数据、巷道坡度数据和巷道类型数据。
10.一种井下逃生的逃生路线智能选择系统，其特征在于，包括: 传感器，配置在预设井下逃生路线图中所包括的至少两段巷道的每条巷道中，用于采集巷道的安全数据； 无线信号接入点，与所述传感器无线连接，用于接收传感器回传的所述安全数据； 服务器，其中，服务器中配置有如权利要求7-9任一所述的装置，与所述无线信号接入点连接，用于根据各段巷道的安全数据以及连通关系，将至少一段巷道组合形成有效逃生路线。
【文档编号】E21F17/18GK104074546SQ201410227909
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】王金华, 温良, 疏礼春, 徐志奇, 王喜胜, 刘鹏 申请人:煤炭科学技术研究院有限公司