CN105240052A - 煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统及采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统及采集方法，属于煤矿瓦斯灾害监控预警技术领域。该系统和方法首先利用井下无线传输技术、井下环网和地面局域网，通过研发系列矿井监测监控系统数据接口程序、检测探测仪器设备数据传输模块、基于防爆电脑和防爆手机的信息采集终端，实现矿井基础安全信息的自动获取及传输；然后根据研究的信息清选算法，对获得的矿井基础安全信息进行过滤、纠错、整理和归类，形成煤矿瓦斯灾害监控预警信息；最后通过研发的监控预警信息采集管理平台定制监控预警信息检索逻辑和信息传输规则，自动从监控预警信息采集数据库中提取相应的数据，并传输给煤矿瓦斯灾害预警系统，实现监控预警信息的实时、自动采集。

Description

煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统及采集方法

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯灾害监控预警技术领域，涉及一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统及采集方法。

背景技术

煤矿瓦斯灾害影响因素众多，防治难度较大，是我国众多矿井安全生产的主要威胁。我国经过几十年的研究和实践，在煤矿瓦斯灾害防治技术及装备方面得到了长足的发展。研究推广了环境安全、矿山压力、瓦斯抽采、钻孔施工、机电设备、人员定位等一系列监测监控系统和瓦斯、通风、突出等安全参数检测仪器，总结形成了一套以“区域‘四位一体’为主、局部‘四位一体’为辅”的“两个四位一体”综合防治煤与瓦斯突出技术。这些技术及装备对煤矿现场瓦斯灾害防治起到了巨大的作用。但是，由于瓦斯灾害本身的复杂性，以及开采深度的增加导致的瓦斯治理难度的加大，在今后相当长的一段时间内，以煤与瓦斯突出灾害为核心的煤矿瓦斯灾害仍将考验着煤矿的安全生产。为此，更加先进、有效的监控预警技术被引入进了煤矿瓦斯灾害防治领域，成为了现阶段研究的热点之一。

监控预警以信息的有效获取为前提，煤矿瓦斯灾害监控预警建立在矿井安全信息的有效采集基础之上。煤矿瓦斯灾害影响因素众多，与瓦斯灾害相关的矿井安全信息来源广泛，数据量大，不仅包括矿井监测监控系统对瓦斯浓度、风流状态、人员位置、设备状态等的实时监测信息，还包括在地面实验室或煤矿井下现场人工测定瓦斯参数、突出参数、瓦检、安检等检测、观测信息。另外，这些信息格式多样，有数字、文字、图像、声音等多种样式，且数据的时间、空间和属性特征也各不相同。矿井安全信息的多源性、多样性和海量性，使得目前煤矿瓦斯灾害监控预警的信息采集普遍存在一些问题，如信息采集不全面，普遍缺少人员违章和安全隐患等方面的安全信息；缺乏针对人工检测、观测信息的有效采集手段，信息采集实时性不强；没有信息清选处理机制，信息的准确性和可靠性不高；信息采集多为预警系统的一个功能模块，与预警系统绑定，适应性较差。这些问题严重影响了瓦斯灾害监控预警的实时性和准确性，因此急需一种更加先进监控预警信息采集方法，尽可能实现监控预警信息的全面、实时、准确采集，为煤矿瓦斯灾害预警提供可靠的信息资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统及采集方法，该方法和系统利用井下无线传输技术、井下环网和地面局域网，通过系列矿井监测监控系统数据接口程序、检测探测仪器设备数据传输模块、基于防爆电脑和防爆手机的信息采集终端，实现矿井基础安全信息的自动获取及传输；对获得的矿井基础安全信息进行过滤、纠错、整理和归类，形成可靠的煤矿瓦斯灾害监控预警信息；通过监控预警信息采集管理平台，定制监控预警信息检索逻辑和信息传输规则，自动从监控预警信息采集数据库中提取相应的数据，并传输给煤矿瓦斯灾害预警系统，实现监控预警信息的实时、自动采集。

所述煤矿瓦斯灾害监控预警信息，包括“人”、“机”、“环”三方面信息：所述“人”方面信息包括井下人员定位信息、井下人员违章信息；所述“机”方面信息包括井下机电设备状态监测信息、定向钻机及普通回转钻机状态参数监测信息；所述“环”方面信息包括瓦斯参数、突出参数、地质构造探测信息、采掘进度监测信息、钻孔轨迹监测信息、风流和瓦斯监测检测信息、矿压监测信息、声发射监测信息、瓦斯抽采监测检测信息、安全隐患信息等。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统，包括：

井下无线基站，用于为安全信息采集终端和嵌有检测数据传输模块的检测仪器设备连接煤矿井下环网提供无线接口；

信息采集服务器，用于存储基础安全信息数据库和监控预警信息数据库；

监控数据采集接口程序，用于实时读取煤矿监控系统的实时监测数据，通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库中；

检测数据传输模块，是嵌入于检测、探测仪器设备中的信息传输功能模块，用于将仪器设备的检测、探测信息以有线或无线方式传输给信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

安全信息采集终端，是在防爆手机和防爆电脑中内置专业安全信息采集程序形成的数据采集终端，用于采集井下检测数据和观测信息，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库中；

基础安全信息数据库，用于存储监控数据采集接口程序、检测数据传输模块和安全信息采集终端采集的煤矿基础安全信息；

监控预警信息数据库，用于存储所有煤矿瓦斯灾害监控预警信息数据，以及数据清选规则和数据传送规则；

监控预警信息采集管理平台，对数据清选规则和数据传送规则进行维护，根据数据清选规则进行监控预警数据的清选处理，根据数据传输规则向目标系统发送监控预警信息数据。

进一步，所述监控数据采集接口程序包括：

瓦斯监控数据采集接口程序，用于实时读取煤矿安全监控系统的风流状态和瓦斯浓度实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

矿压监测数据采集接口程序，用于实时读取矿压监测系统的矿山压力实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

人员定位数据采集接口程序，用于实时读取煤矿人员定位系统的人员身份和空间位置监测信息，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

抽采监测数据采集接口程序，用于实时读取瓦斯抽采监测系统的浓度、流量、负压、温度等瓦斯抽采参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

声发射监测数据采集接口程序，用于实时读取声发射监测系统的声发射事件实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

钻孔轨迹和钻机状态监测数据采集接口程序，用于实时读取钻孔轨迹及钻机状态在线监测系统的钻孔轨迹和钻机状态参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

机电设备状态监测数据采集接口程序，用于实时读取机电设备在线监测系统的机电设备状态实时监测数据，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

进一步，所述检测信息传输模块包括：

瓦斯参数传输模块，嵌入于DGC煤层瓦斯含量直接测定装置中，通过局域网将煤层瓦斯含量测定数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

突出参数传输模块，嵌入于WTC突出参数仪和TWY突出危险预报仪，通过无线方式将WTC突出参数仪和TWY突出危险预报仪于井下环网连接，将钻屑瓦斯解吸指标K₁、钻屑量指标S、钻孔瓦斯涌出初速度指标q和工作面突出危险预测结果等信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

物探信息传输模块，嵌入于无线电坑透仪、地质雷达等物探设备中，通过局域网将构造探测解释信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

进一步，所述安全信息采集终端包括：

通风瓦检信息采集终端，在防爆手机中内置通风瓦斯检测信息采集程序形成，用于矿井通风、瓦斯检测人员录入风压、风速、风量、温度、瓦斯浓度等风流和瓦斯检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将通风、瓦斯检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

瓦斯抽采检测信息采集终端，在防爆手机中内置瓦斯抽采检测信息采集程序形成，用于瓦斯抽采检测人员录入浓度、流量、负压等瓦斯抽采检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将瓦斯抽采检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

防突预测信息采集终端，在防爆手机中内置防突预测信息采集程序形成，用于防突预测人员录入钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑瓦斯解吸指标K₁和△h₂等突出参数测定数据，以及软煤厚度、煤体破坏程度、喷孔、卡钻等突出征兆观测结果，并通过无线方式连接井下环网，将突出参数测定数据和突出征兆观测结果上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

安检信息采集终端，在防爆手机中内置安全信息采集程序形成，用于煤矿安检人员录入人员违章和安全隐患信息，并通过无线方式连接井下环网，将人员违章和安全隐患信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

本发明还提供了一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集方法，包括以下步骤：

1)监控预警信息通过研发的系列监控数据采集接口程序、检测数据传输模块和安全信息采集终端，及时获取瓦斯、人员、设备等相关监测、检测信息，并借助煤矿井下无线传输技术及井下环网和地面局域网，上传到信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

2)煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统根据信息清选算法，对信息采集服务器中的基础安全信息数据库存储的矿井基础安全信息进行清选处理，并且根据信息检索逻辑自动提取监控预警信息，定向传输给瓦斯灾害监控预警系统，或以表格或曲线形式进行展示。

进一步，步骤1)具体包括：

11)系列监控数据采集接口程序实时读取安全监控系统、矿压监测系统、人员定位系统、瓦斯抽采监测系统、声发射监测系统、钻孔轨迹在线监测系统、机电设备状态监测系统等煤矿监测监控系统的监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

12)检测、探测人员通过研发的系列嵌入于检测、探测仪器设备中的检测数据传输模块，将DGC瓦斯含量直接测定装置、WTC突出参数测定仪、TWY突出危险预报仪、无线电波透视仪、地质雷达等以无线或有线方式连接于井下环网或地面局域网，将测定的瓦斯参数、突出参数和地质构造探测信息自动上传到信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

13)井下检测检验及安检人员通过安全信息采集终端将通风瓦斯、瓦斯抽采、防突预测等检测数据，以及人员违章、安全隐患等观测信息，并通过无线方式连接于井下环网，将其上传至地面信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

进一步，步骤11)具体包括：

111)瓦斯监控数据采集接口程序实时读取煤矿安全监控系统的风流状态和瓦斯浓度实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

112)矿压监测数据采集接口程序实时读取矿压监测系统的矿山压力实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

113)人员定位数据采集接口程序实时读取煤矿人员定位系统的人员身份和空间位置监测信息，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

114)抽采监测数据采集接口程序实时读取瓦斯抽采监测系统的浓度、流量、负压、温度等瓦斯抽采参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

115)声发射监测数据采集接口程序实时读取声发射监测系统的声发射事件实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

116)钻孔轨迹和钻机状态数据采集接口程序实时读取钻孔轨迹及钻机状态在线监测系统的钻孔轨迹和钻机状态参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

117)机电设备状态监测数据采集接口程序实时读取机电设备在线监测系统的机电设备状态实时监测数据，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

进一步，步骤12)具体包括：

121)检测人员通过瓦斯参数传输模块，将DGC煤层瓦斯含量直接测定装置连接于局域网，将测定的煤层瓦斯含量定数据自动上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

122)防突预测人员通过突出参数传输模块，以无线方式将WTC突出参数仪和TWY突出预报仪连接于井下环网，将钻屑瓦斯解吸指标K₁、钻屑量指标S、钻孔瓦斯涌出初速度指标q等防突预测指标测定结果自动上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

123)构造探测人员通过物探结果传输模块，将电磁波透视仪和地质雷达等物探设备连接于局域网，将地质探测解释结果自动上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

进一步，步骤13)具体包括：

131)矿井通风、瓦斯检测人员通过通风瓦检信息采集终端，录入风压、风速、风量、温度、瓦斯浓度等风流和瓦斯检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将通风、瓦斯检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

132)矿井瓦斯抽采检测人员通过瓦斯抽采检测信息采集终端，录入浓度、流量、负压等瓦斯抽采检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将瓦斯抽采检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

133)矿井防突预测人员通过防突预测信息采集终端，录入突出参数测定数据和突出征兆观测结果，并通过无线方式连接井下环网，将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

134)矿井安检人员通过安检信息采集终端，录入煤矿安检人员录入人员违章和安全隐患信息，并通过无线方式连接井下环网，将人员违章和安全隐患信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

进一步，步骤2)具体包括：

21)利用研究的相关信息清选算法，对矿井基础安全信息中的无用数据、缺失数据、冲突数据、错误数据和重复数据进行过滤、纠错处理，并对处理后的数据进行整理和归类，形成“人”、“机”、“环”三个方面的煤矿瓦斯灾害监控预警信息，并存储到监控预警信息数据库中。

22)根据定制的系列监控预警信息检索逻辑，自动从监控预警信息数据库中提取相应的数据，并根据传输规则定向传输给相应的瓦斯灾害预警系统，或通过监控预警信息采集管理平台以表格或曲线形式进行展示。

本发明的有益效果在于：本发明针对煤矿基础安全信息的多源性、多样性和海量性，充分利用煤矿现有的监测监控系统和信息传输网络，综合采用数据接口、传输模块和采集终端等多种数据获取方式，并通过对无用、残缺、冲突、错误、重复等问题数据进行清选处理和信息检索、传输逻辑的定制，从“人”、“机”、“环”角度实现了煤矿瓦斯灾害监控预警信息的全面、实时、准确采集和对信息采集过程的灵活控制，为煤矿瓦斯灾害的预警控制提供了数据保障。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明提供的煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统构成图；

图2为本发明提供的煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集方法流程图；

图3为煤矿瓦斯灾害监控预警信息构成图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1为本发明提供的煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统构成图，参见图1，本实施例的煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统包括：

井下无线基站，为安全信息采集终端和嵌有检测数据传输模块的检测仪器设备连接煤矿井下环网提供无线接口。

信息采集服务器，用于存储基础安全信息数据库和监控预警信息数据库。

监控数据采集接口程序，用于实时读取煤矿监控系统的实时监测数据，通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库中。

检测数据传输模块，是嵌入于检测、探测仪器设备中的信息传输功能模块，用于将仪器设备的检测、探测信息以有线或无线方式传输给信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

安全信息采集终端，是在防爆手机和防爆电脑中内置专业安全信息采集程序形成的数据采集终端，用于采集井下检测数据和观测信息，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库中。

基础安全信息数据库，用于存储监控数据采集接口程序、检测数据传输模块和安全信息采集终端采集的煤矿基础安全信息。

监控预警信息数据库，用于存储所有煤矿瓦斯灾害监控预警信息数据，以及数据清选规则和数据传送规则。

监控预警信息采集管理系统，对数据清选规则和数据传送规则进行维护，根据数据清选规则进行监控预警数据的清选处理，根据数据传送规则向目标系统传送监控预警信息数据。

所述监控数据采集接口程序包括：

瓦斯监控数据采集接口程序，用于实时读取煤矿安全监控系统的风流状态和瓦斯浓度实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

矿压监测数据采集接口程序，用于实时读取矿压监测系统的矿山压力实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

人员定位数据采集接口程序，用于实时读取煤矿人员定位系统的人员身份和空间位置监测信息，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

抽采监测数据采集接口程序，用于实时读取瓦斯抽采监测系统的浓度、流量、负压、温度等瓦斯抽采参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

声发射监测数据采集接口程序，用于实时读取声发射监测系统的声发射事件实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

钻孔轨迹和钻机状态监测数据采集接口程序，用于实时读取钻孔轨迹及钻机状态在线监测系统的钻孔轨迹和钻机状态参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

机电设备状态监测数据采集接口程序，用于实时读取机电设备在线监测系统的机电设备状态实时监测数据，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

所述检测信息传输模块包括：

瓦斯参数传输模块，嵌入于DGC煤层瓦斯含量直接测定装置中，通过局域网将煤层瓦斯含量测定数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

突出参数传输模块，嵌入于WTC突出参数仪和TWY突出危险预报仪，通过无线方式将WTC突出参数仪和TWY突出危险预报仪于井下环网连接，将钻屑瓦斯解吸指标K₁、钻屑量指标S、钻孔瓦斯涌出初速度指标q和工作面突出危险预测结果等信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

物探信息传输模块，嵌入于无线电坑透仪、地质雷达等物探设备中，通过局域网将构造探测解释信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

所述安全信息采集终端包括：

通风瓦检信息采集终端，在防爆手机中内置通风瓦斯检测信息采集程序形成，用于矿井通风、瓦斯检测人员录入风压、风速、风量、温度、瓦斯浓度等风流和瓦斯检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将通风、瓦斯检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

瓦斯抽采检测信息采集终端，在防爆手机中内置瓦斯抽采检测信息采集程序形成，用于瓦斯抽采检测人员录入浓度、流量、负压等瓦斯抽采检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将瓦斯抽采检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

防突预测信息采集终端，在防爆手机中内置防突预测信息采集程序形成，用于防突预测人员录入钻屑量S、钻孔瓦斯涌出初速度q、钻屑瓦斯解吸指标K₁和△h₂等突出参数测定数据，以及软煤厚度、煤体破坏程度、喷孔、卡钻等突出征兆观测结果，并通过无线方式连接井下环网，将突出参数测定数据和突出征兆观测结果上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

安检信息采集终端，在防爆手机中内置安全信息采集程序形成，用于煤矿安检人员录入人员违章和安全隐患信息，并通过无线方式连接井下环网，将人员违章和安全隐患信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

参见图2，本实施例的煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集过程具体为：

1)监控预警信息通过研发的系列监控数据采集接口程序、检测数据传输模块和安全信息采集终端，及时获取瓦斯、人员、设备等相关监测、检测信息，并借助煤矿井下无线传输技术及井下环网和地面局域网，上传到信息采集服务器中的基础安全信息数据库，具体包括以下方面：

11)开发的系列监控数据采集接口程序实时读取安全监控系统、矿压监测系统、人员定位系统、瓦斯抽采监测系统、声发射监测系统、钻孔轨迹在线监测系统、机电设备状态监测系统等煤矿监测监控系统的监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库，具体包括以下方面：

111)瓦斯监控数据采集接口程序实时读取煤矿安全监控系统的风流状态和瓦斯浓度实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

112)矿压监测数据采集接口程序实时读取矿压监测系统的矿山压力实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

113)人员定位数据采集接口程序实时读取煤矿人员定位系统的人员身份和空间位置监测信息，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

114)抽采监测数据采集接口程序实时读取瓦斯抽采监测系统的浓度、流量、负压、温度等瓦斯抽采参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

115)声发射监测数据采集接口程序实时读取声发射监测系统的声发射事件实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

116)钻孔轨迹和钻机状态数据采集接口程序实时读取钻孔轨迹及钻机状态在线监测系统的钻孔轨迹和钻机状态参数实时监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

117)机电设备状态监测数据采集接口程序实时读取机电设备在线监测系统的机电设备状态实时监测数据，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

12)检测、探测人员通过研发的系列嵌入于检测、探测仪器设备中的检测数据传输模块，将DGC瓦斯含量直接测定装置、WTC突出参数测定仪、TWY突出危险预报仪、无线电波透视仪、地质雷达等以无线或有线方式连接于井下环网或地面局域网，将测定的瓦斯参数、突出参数和地质构造探测信息自动上传到信息采集服务器中的基础安全信息数据库，具体包括以下方面：

121)检测人员通过瓦斯参数传输模块，将DGC煤层瓦斯含量直接测定装置连接于局域网，将测定的煤层瓦斯含量定数据自动上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

122)防突预测人员通过突出参数传输模块，以无线方式将WTC突出参数仪和TWY突出预报仪连接于井下环网，将钻屑瓦斯解吸指标K₁、钻屑量指标S、钻孔瓦斯涌出初速度指标q等防突预测指标测定结果自动上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

123)构造探测人员通过物探结果传输模块，将电磁波透视仪和地质雷达等物探设备连接于局域网，将地质探测解释结果自动上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

13)井下检测检验及安检人员通过安全信息采集终端采集通风瓦斯、瓦斯抽采、防突预测等检测数据，以及人员违章、安全隐患等观测信息，并通过无线方式连接于井下环网，将其上传至地面信息采集服务器中的基础安全信息数据库，具体包括以下方面：

131)矿井通风、瓦斯检测人员通过通风瓦检信息采集终端，录入风压、风速、风量、温度、瓦斯浓度等风流和瓦斯检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将通风、瓦斯检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

132)矿井瓦斯抽采检测人员通过瓦斯抽采检测信息采集终端，录入浓度、流量、负压等瓦斯抽采检测数据，并通过无线方式连接井下环网，将瓦斯抽采检测数据上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

133)矿井防突预测人员通过防突预测信息采集终端，录入突出参数测定数据和突出征兆观测结果，并通过无线方式连接井下环网，将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

134)矿井安检人员通过安检信息采集终端，录入煤矿安检人员录入人员违章和安全隐患信息，并通过无线方式连接井下环网，将人员违章和安全隐患信息上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

2)煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统根据信息清选算法，对信息采集服务器中的基础安全信息数据库存储的矿井基础安全信息进行清选处理，并且根据信息检索逻辑自动提取监控预警信息，定向传输给瓦斯灾害监控预警系统，或以表格或曲线形式进行展示，具体包括以下步骤：

21)利用研究的相关信息清选算法，对矿井基础安全信息中的无用数据、缺失数据、冲突数据、错误数据和重复数据进行过滤、纠错处理，并对处理后的数据进行整理和归类，形成“人”、“机”、“环”三个方面的煤矿瓦斯灾害监控预警信息，并存储到监控预警信息数据库中，其中：“人”方面信息包括井下人员定位信息、井下人员违章信息。“机”方面信息包括井下机电设备状态监测信息、定向钻机及普通回转钻机状态参数监测信息。“环”方面信息包括瓦斯参数、突出参数、地质构造探测信息、采掘进度监测信息、钻孔轨迹监测信息、风流和瓦斯监测检测信息、矿压监测信息、声发射监测信息、瓦斯抽采监测检测信息、安全隐患信息等。

22)根据定制的系列监控预警信息检索逻辑，自动从监控预警信息数据库中提取相应的数据，并根据传输规则定向传输给相应的瓦斯灾害预警系统，或通过监控预警信息采集管理系统以表格或曲线形式进行展示。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统，其特征在于：该系统包括监控预警信息采集管理平台、信息采集服务器、井下无线基站、井下环网、安全信息采集终端、检测数据传输模块、地面局域网和监控数据采集接口程序；

安全信息采集终端通过井下无线基站与井下环网相连，各类信息通过井下环网和地面局域网传送至信息采集服务器，信息采集服务器与监控预警信息采集管理平台相连；

所述信息采集服务器，包括基础安全信息数据库和监控预警信息数据库，所述基础安全信息数据库用于存储监控数据采集接口程序、检测数据传输模块和安全信息采集终端采集的煤矿基础安全信息，所述监控预警信息数据库用于存储所有煤矿瓦斯灾害监控预警信息数据、以及数据清选规则和数据传送规则；

所述安全信息采集终端，是在防爆手机和防爆电脑中内置专业安全信息采集程序形成的数据采集终端，用于采集井下检测数据和观测信息，并将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库中；

所述井下无线基站，用于为安全信息采集终端和嵌有无线传输功能模块的检测仪器设备连接煤矿井下环网提供无线接口；

所述监控数据采集接口程序，用于实时读取煤矿监控系统的实时监测数据，通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库中；

所述检测数据传输模块，是嵌入于检测、探测仪器设备中的信息传输功能模块，用于将仪器设备的检测、探测信息以有线或无线方式传输给信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

所述监控预警信息采集管理平台，用于对数据清选规则和数据传输规则进行维护，根据数据清选规则进行监控预警数据的清选处理，根据数据传输规则向预警系统发送监控预警信息数据。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统，其特征在于：所述安全信息采集终端包括：通风瓦检信息采集终端、瓦斯抽采检测信息采集终端、防突预测信息采集终端以及安检信息采集终端。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统，其特征在于：所述检测数据传输模块包括：瓦斯参数传输模块、突出参数传输模块、物探信息传输模块。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统，其特征在于：所述监控数据采集接口程序包括：瓦斯监控数据采集接口程序、矿压监测数据采集接口程序、人员定位数据采集接口程序、抽采监测数据采集接口程序、声发射监测数据采集接口程序、钻孔轨迹和钻机状态数据采集接口程序、机电设备状态监测数据采集接口程序、瓦斯参数采集接口程序、物探信息采集结构程序。

5.一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)监控预警信息通过研发的系列监控数据采集接口程序、检测数据传输模块和安全信息采集终端，及时获取瓦斯、人员、设备等相关监测、检测信息，并借助煤矿井下无线传输技术及井下环网和地面局域网，上传到信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

2)煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集系统根据信息清选算法，对信息采集服务器中的基础安全信息数据库存储的矿井基础安全信息进行清选处理，并且根据信息检索逻辑自动提取监控预警信息，定向传输给瓦斯灾害监控预警系统，或通过监控预警信息采集管理平台以表格或曲线形式进行展示。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集方法，其特征在于：在步骤1)中：

监控数据采集接口程序实时读取安全监控系统、矿压监测系统、人员定位系统、瓦斯抽采监测系统、声发射监测系统、钻孔轨迹在线监测系统、机电设备状态监测系统等煤矿监测监控系统的监测数据，并通过局域网将其上传至信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

检测数据传输模块及时将DGC瓦斯含量直接测定装置、WTC突出参数测定仪、TWY突出危险预报仪测定的瓦斯参数和突出参数，以及无线电波透视仪、地质雷达等探测的地质构造信息，以有线或无线方式上传到信息采集服务器中的基础安全信息数据库；

井下检测检验及安检人员通过安全信息采集终端采集通风瓦斯、瓦斯抽采、防突预测等检测数据，以及人员违章、安全隐患等观测信息，并通过无线方式连接于井下环网，将其上传至地面信息采集服务器中的基础安全信息数据库。

7.根据权利要求5所述的一种煤矿瓦斯灾害监控预警信息采集方法，其特征在于：在步骤2)中：

21)利用信息清选算法，对矿井基础安全信息进行过滤、纠错、整理和归类，形成“人”、“机”、“环”三个方面的煤矿瓦斯灾害监控预警信息，并存储到监控预警信息数据库中；

22)根据监控预警信息检索逻辑，自动从监控预警信息数据库中提取相应的数据，并根据传输规则定向传输给相应的瓦斯灾害预警系统，或通过监控预警信息采集管理平台以表格或曲线形式进行展示。