一种井下安全管控方法及其系统与流程

本发明涉及煤矿通信技术领域，具体涉及一种井下安全管控方法及其系统。

背景技术：

煤矿井下作业与其它行业有着显著的不同，时时会受到各种有毒有害气体及生产环境变化的威胁。为保证安全生产，各矿井下均安装了许多不同用途与种类的传感器，如矿压传感器、水位传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、温度传感器、风速传感器、烟雾传感器等，这些传感器将采集到的数据实时传递到调度指挥中心，由专人监管相应的数据，对井下作业人员的人身安全提供了良好的保障效果。同时为了保证安全生产，尽可能避免安全事故发生，工人们也随身携带了便携式探测器，这种管理方式在很大程度上保证了煤矿安全生产。

发明人在实践中，发现现有技术存在以下缺陷：

监管数据的各个系统均由相应的厂家安装完成，自成体系，独立运行，相互之间无法有效的做到信息互联互通，存在监管盲区与安全隐患。如何使各个系统的信息互联互通，成为当前煤炭企业管理的当务之急。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种井下安全管控方法及其系统，所采用的技术方案如下：

第一方面，一种井下安全管控方法，该管控方法，包括以下步骤：

获取井下的关键安全数据和定位数据；

云平台将所述关键安全数据和定位数据作为监测数据进行分析判断；

在得到异常数据时，进行报警并同时对所述监测数据与预设的关联监测数据进行关联分析。

进一步，所述管控方法，还包括以下步骤：

通过监测终端采集音频信息和视频信息；

在云平台保存所述音频信息和视频信息；

客户端在访问云平台后，获得所述监测数据、音频信息和视频信息；

通过客户端显示所述监测数据和视频信息，播放所述音频信息。

进一步，所述管控方法，还包括以下步骤：

将所述异常数据所对应的监测数据作为历史报警数据进行保存；

将当前的监测数据和历史报警数据进行比对分析，在分析结果为异常时，进行预警。

第二方面，一种井下安全管控系统，该管控系统，包括监测终端和云平台，所述监测终端包括：

用于获取关键安全数据的采集模块；

用于获取位置数据的定位模块；和

用于将所述关键安全数据和位置数据作为监测数据发送给云平台的发送模块；

所述云平台，与所述监测终端耦合，包括：

用于接收所述监测数据的接收模块；

用于对所述监测数据进行分析判断得到判断结果的判断模块；

用于在所述判断结果为异常数据时，进行报警的报警模块；和

用于在所述判断结果为异常数据时，对所述监测数据与预设的关联监测数据进行关联分析的分析模块。

进一步，所述监测终端，还包括：

用于采集音频信息和视频信息的音视频模块；和

用于向服务器发送所述音频信息和视频信息的音视频发送模块；

所述云平台还包括：用于保存接收到的所述音频信息和视频信息的保存模块。

进一步，所述管控系统还包括客户端，所述客户端包括：

用于访问所述云平台，获取所述监测数据、音频信息和视频信息的获取模块；

用于显示所述监测数据和视频信息的显示模块；和

用于播放所述音频信息的音频播放模块。

进一步，所述云平台还包括：

用于将所述异常数据所对应的监测数据作为历史报警数据保存的历史数据库模块；和

用于将当前的监测数据和历史报警数据进行比对分析，在分析结果为异常时，进行预警的预警模块。

第三方面，一种电子矿灯，所述电子矿灯包括监测终端，所述监测终端包括：

用于获取关键安全数据的采集模块；

用于获取位置数据的定位模块；和

用于向服务器发送所述关键安全数据和位置数据的发送模块。

进一步，所述采集模块包括瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、矿压传感器和水位传感器中的一种或者多种。

本发明具有如下有益效果：

本发明通过监测终端获取井下的关键安全数据和所述监测终端的定位数据；对所述关键安全数据和定位数据进行分析判断；在得到异常数据时，进行报警并同时对所述监测数据与预设的关联监测数据进行关联分析，能够达到信息互联互通，减少监管盲区，降低安全隐患的目的。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的一种井下安全管控方法的方法流程图；

图2为本发明一个实施例提供的一种井下安全管控系统的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例结合附图来详细说明本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本发明的保护范围并不限于此。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种井下安全管控方法的方法流程图，该管控方法包括以下步骤：

步骤101，通过监测终端获取井下的关键安全数据和所述监测终端的定位数据；

所述关键安全数据是井下作业职工在行进的过程中实时采集的各项关键安全数据，包括瓦斯含量、风速、温度和相应的移动轨迹中的一种或者多种。

步骤102，云平台将所述关键安全数据和定位数据作为监测数据进行分析判断；

所述监测终端将所采集的关键安全数据和定位数据作为监测数据发送给云平台，云平台接收并保存到历史数据库中后，对所述监测所述进行分析判断。

例如，接收并保存所述监测数据中的定位数据，将所述定位数据与预设的作业行进轨迹数据进行对比，在对比结果为两者的轨迹偏差较大时，进行报警，防止异常事件发生。

再如，检测监测数据中的瓦斯数据是否达到预警阈值，当所述瓦斯数据达到或者接近预警阈值时，进行报警。

再如，在接收到采空区的检测数据时，当数据异常，可能会引起次生灾害时，及时报警，防止发生安全事故。

步骤103，在得到异常数据时，进行报警并同时对所述监测数据与预设的关联监测数据进行关联分析。

在检测到异常数据时，例如当检测到所采集的瓦斯数据已经达到或者接近预警阈值，则在进行报警的同时，为了预防及规避安全事故的发生，需要根据预设的关联监测数据来进行关联分析，所述关联监测数据为定位数据，此时需要通过分析井下定位轨迹数据，检测该区域及相应的关联区域中，此时是否有职工存在，若有，则及时通知相关人员采取安全保护措施，确保人身及生产安全。

优选的，所述管控方法，还包括以下步骤：

通过监测终端采集音频信息和视频信息；所述检测终端能够采集作业职工的音频信息和作业环境视频信息。

在云平台保存所述音频信息和视频信息；监测终端将所采集的音频信息和视频信息发送给云平台，云平台接收并保存所述音频信息和视频信息。

客户端在访问云平台后，获得所述监测数据、音频信息和视频信息；在井上的工作人员可以通过客户端访问云平台所保存的相应的数据。并可以通过客户端与井下作业职工进行实时音视频通讯，及时进行远程指挥。

通过客户端显示所述监测数据和视频信息，播放所述音频信息。所述客户端是智能终端安装的应用程序客户端或者通过浏览器访问的网页版客户端中的一种；所述智能终端是手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等智能终端中的任意一种。

优选的，所述管控方法，还包括以下步骤：

将所述异常数据所对应的监测数据作为历史报警数据进行保存；将所述异常数据及与所述异常数据相对应的监测数据均保存到大数据分析数据库中，分析相应的关键安全数据的发生规律，并形成原始聚类数据。

将当前的监测数据和历史报警数据进行比对分析，在分析结果为异常时，进行预警。

当获取到新的监测数据时，根据其对应的参数设定，形成特征规律曲线，与数据库中的原始聚类数据进行大数据对比分析，对有相同趋势的数据及时发出预警信息。

综上所述，本发明实施例提供的一种井下安全管控方法，该方法是在所有关键安全生产数据采集并存储到云平台服务器中的数据库中时，按照其不同的监测要求分别设定相应的阈值，并对预警数据进行大数据分析，形成对应的聚类数据集合，然后通过聚类分析对所采集到的实时数据进行预测预报。监测终端采集的实时数据均通过井下环网交换机传输到地面云平台，然后由云平台上的大数据分析系统进行数据解析，将解析完成后的数据保存到数据服务器中；获取到的数据可以通过web程序直接在矿内局域网的智能终端进行调用，同时提供对外调用端口，远程用户可以通过互联网实时调取数据，如在android手机、电脑等，并与井下作业人员实现双向音视频通讯。通过对现有网络环境的改造，达到地面井下数据互联互通的目的，但是依旧保持各个网络环境之间的独立性，彼此之间不能直接互联互通，以防止因黑客攻击、病毒等引起的意外安全生产事故的发生。

请参阅图2，其示出了本发明实施例提供的一种井下安全管控系统的结构框图，该管控系统包括监测终端200和云平台300，所述监测终端200包括采集模块201、定位模块202和发送模块203；云平台300，与所述监测终端200耦合，包括接收模块301、判断模块302、报警模块303和分析模块304。所述云平台300与监测终端200之间的耦合方式可以采用有线连接或者无线连接的方式。

在作业行进的过程中，通过采集模块201获取关键安全数据，该采集模块201可以是传感器，例如瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、矿压传感器和水位传感器中的一种或者多种。

在作业行进的过程中，同时通过定位模块202获取行进的位置数据，该定位模块202可以是gps定位模块，或者北斗定位模块。

将所获取的关键安全数据和位置数据作为监测数据通过发送模块203发送给云平台300。所述发送模块203可以采用射频收发模块，例如型号为mrf49xa的rf收发器。

云平台300通过接收模块301接收所述监测数据，该接收模块301也可以采用与所述发送模块203相应的射频收发模块，所采用的型号也可以是mrf49xa的rf收发器。所述接收模块也可以采用云平台本身的收发模块。

在接收到监测数据后，通过判断模块302对该监测数据进行分析判断，将所采集到的监测数据与相应的预设阈值进行比较，在接近或者达到阈值时，判定该监测数据为异常数据，得到判断结果。

在判断结果为异常数据时，通过报警模块303进行报警；该报警模块303的报警方式可以采用显著颜色报警，或者声音报警提示。

同时，在判断结果为异常数据时，通过分析模块304对所述监测数据与预设的关联监测数据进行关联分析。

优选的，所述监测终端，还包括音视频模块和音视频发送模块：所述云平台还包括保存模块。

监测终端通过音视频模块对音频信息和视频信息进行采集，所采用的音视频模块可以采用微型摄像机或者超微型摄像机，或者是能够实现双向对讲的摄像机。

在采集到音频信息和视频信息后，通过音视频发送模块向服务器发送所述音频信息和视频信息。该发送模块可以采用射频收发模块。

在云平台接收到所述音频信息和视频信息后，通过保存模块对接收到的该音频信息和视频信息进行保存。所述保存模块可以是云平台自身的存储模块，例如计算机的rom。

优选的，所述管控系统还包括客户端，所述客户端包括获取模块、显示模块和音频播放模块。

客户端通过获取模块访问云平台，获取云平台的保存模块中保存的监测数据、音频信息和视频信息。

客户端在通过所述获取模块获取所述云平台所保存的监测数据、音频信息和视频信息后，通过显示模块显示该监测数据和视频信息。通过音频播放模块播放获取的音频信息。

优选的，所述云平台还包括历史数据库模块和预警模块。

云平台在分析判断出异常数据时，将该异常数据所对应的监测数据作为历史报警数据保存在历史数据库模块中。

在接收到新的监测数据时，云平台将当前的监测数据和历史报警数据进行比对分析，在分析结果为异常时，通过预警模块进行报警，通过大数据分析能够实现及时发现问题，解决问题，将不良现象消灭在萌芽状态，防止安全事故的发生。

综上所述，本发明一个实施例提供的一种井下安全管控系统，该管控系统包括监测终端和云平台，所述监测终端包括采集模块、定位模块和发送模块。云平台，与所述监测终端耦合，包括接收模块、判断模块、报警模块和分析模块，通过各个模块之间的相互协作实现了信息实时共享，能够减少误报，达到数据互联互通的目的。

一种电子矿灯，所述电子矿灯包括监测终端，所述监测终端包括采集模块、定位模块和发送模块。

在作业行进的过程中，通过电子矿灯上设置的采集模块获取关键安全数据，该采集模块可以是传感器，例如瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、矿压传感器和水位传感器中的一种或者多种。

在作业行进的过程中，同时通过电子矿灯上设置的定位模块获取行进的位置数据，该定位模块可以是gps定位模块，或者北斗定位模块。

将所获取的关键安全数据和位置数据作为监测数据通过发送模块发送给云平台。所述发送模块可以采用射频收发模块，例如型号为mrf49xa的rf收发器。

优选的，所述监测终端还包括音视频模块，和与所述音视频模块耦合的音视频发送模块。所述音视频模块采集音频信息和视频信息的音视频模块；并通过音视频发送模块向服务器发送所述音频信息和视频信息的音视频发送模块。

综上所述，本发明实施例提供的一种电子矿灯，通过采集模块获取关键安全数据，通过定位模块获取位置数据，最后通过发送模块向服务器发送所述关键安全数据和位置数据，该电子矿灯能够通过采集模块和定位模块采集井下的环境数据和移动的轨迹数据，并通过发送模块将相应的数据发送给服务器，能够达到采集井下数据并向外界实时传输的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。