本发明涉及煤矿瓦斯防治领域，尤其涉及一种基于远程电数据交互电信号传输的监控方法。
背景技术：
从能源需求角度看，我国以煤炭为主的能源格局短时间内不会改变，煤炭比重较长时间内将保持在50%左右，且煤炭开采95%左右以地下井工开采为主。目前，煤炭开采以每年10~20m的速度向深部延伸，深部开采在中东部已逐渐成为常态，并带来了新的煤岩瓦斯动力灾害问题。我国矿井煤岩瓦斯动力灾害最典型的两种表现形式为煤与瓦斯突出和冲击地压，但中东部含瓦斯煤岩动力灾害表现出一种具有冲击倾向性和突出危险性的双重动力学特性，由浅部单一、独立的冲击地压或煤与瓦斯突出转变为复合型，煤岩各种动力灾害之间的相互作用加强，煤岩瓦斯动力灾害特征变得复杂和多样，并已成为煤矿一种主要的、新型的安全危害。复合型煤岩瓦斯动力灾害在孕育、激发、发展等过程中，多种因素相互交织，相互诱发、强化，使得发生的条件更低，灾害强度更大、致灾程度更严重，使得发生机理更为复杂，预测、预警及防治更难。但复合型煤岩瓦斯动力灾害预警预防方面目前只是进行了初步研究或机械的采用煤与瓦斯突出和冲击地压的预警预防技术，尚未形成自己独立的预警预防技术。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种基于远程电数据交互电信号传输的监控方法，方法包括：
S1：依据冲击地压动力灾害特点，设置采掘生产过程中的煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅，电磁辐射强度与脉冲值，微震区域能量，震级与事件数据，煤的动态破坏事件数据，弹性能量数据的预警值范围；
S2：绘制煤层瓦斯地质图，绘制瓦斯含量分布图，通过煤层瓦斯地质图和瓦斯含量分布图设置传感器位置，获取煤层瓦斯数据信息煤层应力信息以及设置预警区域；将预警区域划分为无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区；
S3：采集预警区域的煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅，电磁辐射强度与脉冲值，微震区域能量，震级与事件数据，煤的动态破坏事件数据，弹性能量数据，针对无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区中长时间暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面、落煤采集瓦斯数据信息；并上传至服务器；
S4：服务器将获取到的数据经过整理，与预警值预设模块预设的阈值进行比较，当采集到的数据超出预设的阈值时发出预警信息；同时将采集的数据信息、比对信息以及预警信息存储于服务器中，并从灾害发生客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷构建预警数据库、预警指标及判识分析数学模型、临界值，进行煤岩冲击地压动力灾害综合预警；
S5：将采集的数据信息、比对信息以及预警信息通过无线网络发送至显示屏、电脑终端、移动终端。
优选地，S3方法还包括：
以工作面煤体应力变化信号为基础的煤体应力传感器、以工作面瓦斯涌出浓度变化信号为基础的瓦斯浓度监测传感器、能反映工作面顶板压力变化为基础的顶板压力监测系统、能反映工作面煤岩体破裂声信号变化为基础的声发射监测传感器、能反映工作面煤岩体破裂电磁辐射变化为基础的电磁辐射监测装置、能反映工作面煤岩体破裂微震事件变化为基础的微震监测传感器，煤的动态破坏事件数据监测装置，弹性能量数据监测装置，冲击能量数据监测装置，单轴抗压强度数据监测装置，弯曲能量数据监测装置。
优选地，S4方法还包括：
服务器存储煤矿瓦斯地质地理信息数据；
服务器存储煤矿瓦斯地质业务属性数据；
服务器维护和分析现场井下地质地理信息数据和地质业务属性数据；并根据动态预测方法，进行工作面的瓦斯涌出动态预测，预测结果以曲线的形式显示，并对工作面瓦斯涌出超限进行预警，分析工作面涌出超限原因，提供治理措施；
服务器对数据采集区域划分模块划分的区域形成地理图形，并为用户提供修改以及录入功能，将地理图形数据与业务属性数据存储于储存处理模块；
服务器对煤层参数、瓦斯参数、地质构造参数、瓦斯抽采钻孔信息的维护功能，数据存储于瓦斯地质业务属性数据库中，可实现多部门信息共享；
服务器维护和动态分析地理图形中各类等值线数据，实现保护层开分析、突出危险区域预测和瓦斯地质信息查询功能；
服务器对工作面瓦斯涌出动态预测，对涌出超限预警分析，对超限原因及治理措施智能分析，对涌出量的点线查询。
优选地，S5方法还包括：
采集的数据信息，分析的数据信息，以及数据库存储的数据信息，导入信息共享平台；将信息共享平台、操作系统及数据库管理平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，各层次之间存在下层为上层服务并提供交互式接口的关系，整体建立在硬件平台及网络平台之上，通过操作系统与数据库管理系统实现与底层硬件设施及监测监控装置的交互，将交互信息处理后分布式存储于安全监测监控系统基础平台，最高层的安全监测监控系统软件平台通过不同的功能子系统实现对这些交互信息的浏览和处理，并将控制信息经安全监测监控系统基础平台下发至操作系统与数据库管理系统平台。
优选地，S4方法还包括：
采用地质超前预报技术和地质雷达技术为工作面和巷道走向的设计和安全监控系统的建立提供地质超前信息依据；对于已完工作区域进行瞬态多道面波检测，确定围岩松动圈范围；在对已完工作区域检测时，进行微地震和爆破震动监测和岩体声波探测，进行微地震精确定位，对异常状况及时预警和报警。
优选地，S3方法还包括：
图像采集器采集无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区的区域图像；
图像编码器对所述区域图像压缩编码，输出压缩区域图像；
图像传输模块将压缩区域图像通过防爆交换机发送至地面采集装置，地面采集装置的交换机将压缩区域图像发送至服务器。
优选地，S4方法还包括：
图像解码器对所述压缩区域图像解码，获得所述场景图像；
区域图像预设模块设置区域图像的像素灰度阈值、人体灰度上限阈值、人体灰度下限阈值、预设像素数量阈值和预定最少人员数量；
图像人体处理模块对无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区的区域图像进行火情分析和人体识别分析，将所述区域图像中的各个像素的灰度值与预定像素灰度阈值比较，计算灰度值大于等于预定像素灰度阈值的像素数量，将所述区域图像中灰度值在人体灰度上限阈值和人体灰度下限阈值之间的像素识别并组成人体目标图像，计算人体目标图像的数量；
区域图像处理模块用于在所述瓦斯浓度大于1％时，发出瓦斯提示信号，在所述瓦斯浓度大于1.5％时，发出瓦斯预警信号，在所述瓦斯浓度大于2％时，发出瓦斯报警信号，在所述瓦斯浓度大于5％时，发出瓦斯濒临爆炸信号；在所述像素数量大于预设像素数量阈值时，发出火情报警信号，在所述人体目标图像的数量小于等于预定最少人员数量时，发出现场缺人提示信号；
数据显示模块用于显示每个传感器的传输的数据信息，瓦斯浓度数据信息，区域图像信息，并在接收到瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号分别对应的文字提示信息；在出现瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，显示对应的区域位置，并通过无线通信网络发送到维修维护人员的电脑终端、移动终端。
优选地，S4方法还包括：
在出现瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号、煤层厚度变异、地质构造异常、高瓦斯、冲击报警信息时，显示对应的区域位置，并通过无线通信网络发送到维修维护人员的电脑终端、移动终端。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
通过发明的煤岩冲击地压动力灾害预警技术，从灾害客观危险性、防治措施缺陷及管理隐患三方面进行灾害预警预报，实现了灾害的全方位过程控制，并通过发明的冲击地压灾害预警系统，将预警基础数据服务器、预警指标判识分析系统及煤矿安全监控系统连接，实现了冲击地压动力灾害的智能预警及结果的网络、手机发布。
采用基于远程电数据交互电信号传输的监控方法，从灾害客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷等方面构建预警指标、判识分析模型及预警系统，从过程进行精细化、实时化及智能化管理和灾害预警。填补了复合型煤岩瓦斯动力灾害预警技术缺乏，增强了复合型煤岩瓦斯动力灾害预警预防，降低了复合型灾害发生危害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为基于远程电数据交互电信号传输的监控方法的流程图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种基于远程电数据交互电信号传输的监控方法，如图1所示，方法包括：
S1：依据冲击地压动力灾害特点，设置采掘生产过程中的煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅，电磁辐射强度与脉冲值，微震区域能量，震级与事件数据，煤的动态破坏事件数据，弹性能量数据的预警值范围；
S2：绘制煤层瓦斯地质图，绘制瓦斯含量分布图，通过煤层瓦斯地质图和瓦斯含量分布图设置传感器位置，获取煤层瓦斯数据信息煤层应力信息以及设置预警区域；将预警区域划分为无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区；
S3：采集预警区域的煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅，电磁辐射强度与脉冲值，微震区域能量，震级与事件数据，煤的动态破坏事件数据，弹性能量数据，针对无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区中长时间暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面、落煤采集瓦斯数据信息；并上传至服务器；
S4：服务器将获取到的数据经过整理，与预警值预设模块预设的阈值进行比较，当采集到的数据超出预设的阈值时发出预警信息；同时将采集的数据信息、比对信息以及预警信息存储于服务器中，并从灾害发生客观危险性、预防措施缺陷及管理缺陷构建预警数据库、预警指标及判识分析数学模型、临界值，进行煤岩冲击地压动力灾害综合预警；
S5：将采集的数据信息、比对信息以及预警信息通过无线网络发送至显示屏、电脑终端、移动终端。
本实施例中，S3方法还包括：
以工作面煤体应力变化信号为基础的煤体应力传感器、以工作面瓦斯涌出浓度变化信号为基础的瓦斯浓度监测传感器、能反映工作面顶板压力变化为基础的顶板压力监测系统、能反映工作面煤岩体破裂声信号变化为基础的声发射监测传感器、能反映工作面煤岩体破裂电磁辐射变化为基础的电磁辐射监测装置、能反映工作面煤岩体破裂微震事件变化为基础的微震监测传感器，煤的动态破坏事件数据监测装置，弹性能量数据监测装置，冲击能量数据监测装置，单轴抗压强度数据监测装置，弯曲能量数据监测装置。
以工作面煤体应力变化信号为基础的煤体应力传感器、以工作面瓦斯涌出浓度变化信号为基础的瓦斯浓度监测传感器、能反映工作面顶板压力变化为基础的顶板压力监测系统、能反映工作面煤岩体破裂声信号变化为基础的声发射监测传感器、能反映工作面煤岩体破裂电磁辐射变化为基础的电磁辐射监测装置、能反映工作面煤岩体破裂微震事件变化为基础的微震监测传感器，煤的动态破坏事件数据监测装置，弹性能量数据监测装置，冲击能量数据监测装置，单轴抗压强度数据监测装置，弯曲能量数据监测装置。基于远程电数据交互电信号传输的监控方法是针对复合型煤岩瓦斯动力灾害缺少预警技术及系统问题，依据复合型煤岩瓦斯动力灾害独特定量发生条件及预防措施特点，建立灾害基础数据库、建立包含瓦斯、应力及地质等因素的灾害动态分析系统、地质采掘动态管理系统、灾害预防措施管理系统、瓦斯浓度实时监控局部分析系统，利用互联网技术，将预警基础数据服务器、预警指标判识分析系统及煤矿安全监控系统连接，形成一套复合型煤岩瓦斯动力灾害综合实时监测预警系统。
本实施例中，S4方法还包括：
服务器存储煤矿瓦斯地质地理信息数据；
服务器存储煤矿瓦斯地质业务属性数据；
服务器维护和分析现场井下地质地理信息数据和地质业务属性数据；并根据动态预测方法，进行工作面的瓦斯涌出动态预测，预测结果以曲线的形式显示，并对工作面瓦斯涌出超限进行预警，分析工作面涌出超限原因，提供治理措施；
服务器对数据采集区域划分模块划分的区域形成地理图形，并为用户提供修改以及录入功能，将地理图形数据与业务属性数据存储于储存处理模块；
服务器对煤层参数、瓦斯参数、地质构造参数、瓦斯抽采钻孔信息的维护功能，数据存储于瓦斯地质业务属性数据库中，可实现多部门信息共享；
服务器维护和动态分析地理图形中各类等值线数据，实现保护层开分析、突出危险区域预测和瓦斯地质信息查询功能；
服务器对工作面瓦斯涌出动态预测，对涌出超限预警分析，对超限原因及治理措施智能分析，对涌出量的点线查询。
本实施例中，S5方法还包括：
采集的数据信息，分析的数据信息，以及数据库存储的数据信息，导入信息共享平台；将信息共享平台、操作系统及数据库管理平台、安全监测监控系统基础平台及安全监测监控系统软件平台，各层次之间存在下层为上层服务并提供交互式接口的关系，整体建立在硬件平台及网络平台之上，通过操作系统与数据库管理系统实现与底层硬件设施及监测监控装置的交互，将交互信息处理后分布式存储于安全监测监控系统基础平台，最高层的安全监测监控系统软件平台通过不同的功能子系统实现对这些交互信息的浏览和处理，并将控制信息经安全监测监控系统基础平台下发至操作系统与数据库管理系统平台。
本实施例中，S4方法还包括：
采用地质超前预报技术和地质雷达技术为工作面和巷道走向的设计和安全监控系统的建立提供地质超前信息依据；对于已完工作区域进行瞬态多道面波检测，确定围岩松动圈范围；在对已完工作区域检测时，进行微地震和爆破震动监测和岩体声波探测，进行微地震精确定位，对异常状况及时预警和报警。
本实施例中，S3方法还包括：
图像采集器采集无冲击危险区、应力集中区三倍距离的无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区的区域图像；
图像编码器对所述区域图像压缩编码，输出压缩区域图像；
图像传输模块将压缩区域图像通过防爆交换机发送至地面采集装置，地面采集装置的交换机将压缩区域图像发送至服务器。
本实施例中，S4方法还包括：
图像解码器对所述压缩区域图像解码，获得所述场景图像；
区域图像预设模块设置区域图像的像素灰度阈值、人体灰度上限阈值、人体灰度下限阈值、预设像素数量阈值和预定最少人员数量；
图像人体处理模块对无危险区、卡钻危险区、喷孔危险区、响煤炮危险区的区域图像进行火情分析和人体识别分析，将所述区域图像中的各个像素的灰度值与预定像素灰度阈值比较，计算灰度值大于等于预定像素灰度阈值的像素数量，将所述区域图像中灰度值在人体灰度上限阈值和人体灰度下限阈值之间的像素识别并组成人体目标图像，计算人体目标图像的数量；
区域图像处理模块用于在所述瓦斯浓度大于1％时，发出瓦斯提示信号，在所述瓦斯浓度大于1.5％时，发出瓦斯预警信号，在所述瓦斯浓度大于2％时，发出瓦斯报警信号，在所述瓦斯浓度大于5％时，发出瓦斯濒临爆炸信号；在所述像素数量大于预设像素数量阈值时，发出火情报警信号，在所述人体目标图像的数量小于等于预定最少人员数量时，发出现场缺人提示信号；
数据显示模块用于显示每个传感器的传输的数据信息，瓦斯浓度数据信息，区域图像信息，并在接收到瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号分别对应的文字提示信息；在出现瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，显示对应的区域位置，并通过无线通信网络发送到维修维护人员的电脑终端、移动终端。
本实施例中，S4方法还包括：
在出现瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号时，实时显示与瓦斯提示信号、瓦斯预警信号、瓦斯报警信号、瓦斯濒临爆炸信号、火情报警信号、现场缺人提示信号、煤层厚度变异、地质构造异常、高瓦斯、冲击报警信息时，显示对应的区域位置，并通过无线通信网络发送到维修维护人员的电脑终端、移动终端。
本说明书中各个实施例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部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。