CN108507997A - 采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿的安全生产领域，公开了采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统及方法，采用便携式气体检测装置，在人不接触气体的情况或者人不进入某密闭空间的情况下，用激光检测气体数据对气体三维分布规律进行实时监控；便携式气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统、以及设备校准系统；本发明同时公开一种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测方法。本发明能够实现对某一区域气体指标进行实时监测；数据的传输分有线传输和无线传输两种方式，使数据的传输方式适应性更强。

Description

采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统及方法

技术领域

本发明属于煤矿的安全生产领域，尤其涉及一种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

对于矿井下气体的监测主要有以下方法：(1)束管监测系统，主要利用色谱分析技术对井下气体成份的分析。(2)红外线便携式气体检测器。(3)通过人工取样检测气体。(4)常规气体传感器检测装置。(5)利用气体探头对气体进行检测。在煤矿的开采和隧道的施工过程中，地下环境中会有不同的气体排入工作区域，为了工作人员的安全，必须对这些气体进行检测，目前对于矿井下气体的监测，大多使用气体检测设备进行定点监测，目前矿井下使用的气体检测仪，暴露了技术上的很多不足，一般情况下只有在设备接触到气体的情况下才能检测到气体成分，对于一些工人难以到达地方的气体难以测量，并且数据取样比较单一，由于有些气体是有毒的、可燃的，因此为了工作人员的安全，有些时候在检测某种气体成分时，人不能直接接触气体。根据研究表明使用红外线吸收法的便携式气体检测器已经可用。这种检测装置可以测量气体浓度来自远程位置的气体，并且在建造的隧道中已经使用。目前这种设备有它的局限性只能测量气体的总含量，不能准确描述关于气体时间、位置、浓度的关系。气体的红外线吸收波长是唯一的并且对于该气体是特定的，其限定了单个气体使用适当的光源需要其自己设定波长。因此运用激光检测气体是可行的，但是运用激光检测气体指标运用到矿井生产中的情况并不多见。我国是一个煤矿开采大国，因此煤矿的安全生产是非常重要的。随着开采深度的增加，矿井下开采条件复杂多变，对煤矿安全生产提出更严格的要求。这种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，利用便携式气体检测装置和井下安全监控系统相结合，通过监测气体的成分、浓度、位置使矿井下高风险区域更容易确定，并且有望给矿山环境带来更有效的安全贡献。目前对于一些密闭的空间内气体的监测方法一般是定点监测，操作方法是把探头布置在里面，只能监测很小的区域，若要对整个区域进行监测，按照布置探头的方法，成本较高，不容易达到的目的。还有一些位置的气体按照现有的设备、技术，工作人员不容易对其进行实时监测，例如工作面后方采空区内不同高度、不同深度的气体三维分布规律；工作面临时封闭时工作面的气体流向；工作面永久封闭时其内部的气体三维分布规律；工作面上、下隅角位置的气体浓度，由于工作面上、下隅角位置特殊，气体浓度要实时监测，本系统可以实时监测上、下隅角位置不同高度的气体浓度场情况。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有煤矿安全生产监测领域存在不足，不能为安全生产提供保障。

(2)目前矿井下气体检测装置功能单一，未能对气体进行实时监测，若要对整个区域进行监测，成本较高。

(3)对于多种成分混合气体，目前现有设备不易监测。

(4)对于矿井下密闭空间内气体的监测，工作人员不易到达的地方，气体不易监测。

(5)目前大多是对数据的定点监测，没有对数据做到三维监测。

解决上述技术问题的难度和意义：

本发明运用激光检测气体，借助拉曼散射这个概念，通过分析拉曼散射波长，和拉曼散射强度鉴别气体成分和浓度，避免了一些危险的发生。

本发明紫外激光装置的成本和功耗已经大大降低为这种便携式装置的研制提供了可能。该气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统以及设备校准系统，同时该设备具有收发无线信号的功能。

本发明的数据的传输具有有线传输和无线传输两种方式，跟目前使用的单一传输设备相比，使数据的传输更精确、效率更高、即时性更强。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统及方法。

本发明是这样实现的，一种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，采用便携式气体检测装置，在人不接触气体的情况或者人不进入某密闭空间的情况下，用激光检测气体数据对气体三维分布规律进行实时监控；

所述便携式气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统、以及设备校准系统；

所述激光系统包括激光发射装置，激光发射装置可以发射不同波长的激光，同时激光拥有测距的功能，可以根据激光发出和信号返回的时间差确定距离。

所述光信息接收系统包括光信号放大器和拉曼散射光波接收装置；

光信号放大器和菲涅尔透镜起到信号放大作用。

所述信号处理系统用于处理光信息接收系统的光信号并借助光电原件把光信号转换成电子数据信号；

拉曼散射光波接收装置具有接收拉曼散射光波的功能，信号处理系统条件良好，能准确测拉曼散射波长和强度，为了确保电子数据信号稳定，测量拉曼散射信号的强度并不通过激光束的单个脉冲来表示，通过测量信号平均值获得稳定的结果，平均次数为60次，数据通过示波器可以展现出来，然后把拉曼散射波长和强度数据传输到井下安全监控系统，由井下安全监控系统传输到地面监控系统由工作人员对数据进行处理，进而得到气体类型和浓度信息。

所述设备校准系统用于对采集的待测气体数据消除光噪声的影响并进行校准。

为了有效地消除不必要的光噪音，可以使用滤光片来减少不必要的光线所产生的噪音。

进一步，所述便携式气体检测装置的数据的传输方式包括：无线传输和有线传输；

所述无线传输，用于便携式气体检测装置在专网中监控信号的实时数据传输；

所述有线传输，用于便携式气体检测装置气体检测装置直接通过导线向井下安全监控系统传输所采集的待测气体数据信息。

进一步，所述便携式气体检测装置包括：激光发射装置、平面镜、棱镜、光信号放大器、菲涅尔透镜、拉曼散射光波接收装置；

所述光激光发射装置依次经平面镜、棱镜后将激光投射到待测气体上；

待测气体通过光信号放大器再将拉曼散射光传输到菲涅尔透镜上，并聚焦在拉曼散射光波接收装置上；再将数据传输给井下安全监控系统。

进一步，所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统包括：

第一设备安装位置点、第二设备安装位置点、第三设备安装位置点、第四设备安装位置点、第五设备安装位置点、第六设备安装位置点、第七设备安装位置点、第八设备安装位置点均通过布置便携式气体检测装置检测气体。

本发明的另一目的在于提供一种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测方法，采用便携式气体检测装置对回采工作面上隅角不同高度位置处、下隅角不同高度位置处、采空区接近工作面直接顶未垮落地区、工作面临时封闭区，以及工作面永久封闭区的气体流动情况进行监测；把数据利用有线或无线的方式实时传输到井下安全监控系统；通过地面监控中心对任何一个位置的气体成分、浓度随时间的变化进行分析，绘制三维分布模型，同时绘制固定坐标点气体浓度变化曲线；

进一步，对于使用有线传输不方便的地方在测点和安全监控系统之间设置一个无线收发基站，间接把数据无线传输方式传到井下安全监控系统，进而传到地面监控中心；若测点距离井下安全监控系统较远，进行布置多个无线收发基站，通过逐级传输把数据传输到井下安全监控系统，再由井下安全监控系统把数据传输到地面监控中心，由地面监控中心对于每个位置的数据进行分析，当出现危险信号时及时采取相应的应急措施。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明运用激光检测气体成分精确度较高，同时在测量气体成分时保证了工作人员的安全，通过对任何一个位置的气体成分浓度随时间的变化进行分析，绘制三维分布模型，同时可以绘制固定坐标点气体浓度变化曲线，能够实现某一区域气体指标进行实时监测。本发明亦可在建造的隧道中使用，对于一些数据的传输分有线传输和无线传输两种方式，使数据的传输方式适应性更强。下面通过与现有气体检测装置和系统对比来说明本发明优点，具体情况如下表所示：

附图说明

图1是本发明实施例提供的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统示意图。

图2是本发明实施例提供的便携式气体检测装置原理示意图。

图3是本发明实施例提供的工作面正常回采时监测位置示意图。

图4是本发明实施例提供的工作面临时封闭时监测位置示意图。

图5是本发明实施例提供的工作面永久封闭时监测位置示意图。

图中：1、激光发射装置；2、平面镜；3、待测气体；4、光信号放大器；5、拉曼散射光；6、棱镜；7、菲涅尔透镜；8、拉曼散射光波接收装置；9、井下安全监控系统；10、便携式气体检测装置；11、第一设备安装位置点；12、第二设备安装位置点；13、第三设备安装位置点；14、第四设备安装位置点；15、第五设备安装位置点；16、第六设备安装位置点；17、第七设备安装位置点；18、第八设备安装位置点；19、激光系统；20、光信息接收系统；21、信号处理系统；22、设备校准系统。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的数据的传输具有有线传输和无线传输两种方式，跟目前使用的单一传输设备相比，使数据的传输更精确、效率更高、即时性更强。

本发明可实时对煤矿巷道上、下隅角位置的气体进行监控；工作面后部采空区未垮落地区内气体进行监测；工作面临时封闭时工作面内部的气体浓度进行监控；工作面永久密闭时内部气体三维分布规律进行监控；该系统采用气体检测装置对不同坐标位置处的气体浓度进行监测。该气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统、设备校准系统以及数据的无线传输系统。本发明运用激光检测气体，当气体被波长一定的激光照射时发散的拉曼散射波长是独有的，根据拉曼散射波长的差异性，可以鉴别气体的成分，根据拉曼散射的信号强度可以鉴别气体浓度。同时激光拥有测距的功能，可以根据激光发出和信号返回的时间差确定距离，本发明可以准确定位气体的位置取得位置数据。该系统数据的传输方式有两种：一种是有线传输直接把数据传到安全监控系统传到地面由地面系统进行实时监测；一种是无线传输，在测点和安全监控系统之间设置一个数据中转站，间接把数据传到井下安全监控系统，进而传到地面，通过采集的数据由地面人员对于每个位置的数据进行分析，对任何一个位置的气体成分浓度随时间的变化进行分析，绘制三维分布模型，同时可以绘制固定坐标点气体浓度变化曲线，当出现危险信号时及时采取措施，对煤矿的安全生产起了重大的作用。

如图1所示，本发明实施例提供的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，采用便携式气体检测装置10，在人不接触气体的情况或者人不进入某密闭空间的情况下，用激光检测气体数据对气体三维分布规律进行实时监控；

所述便携式气体检测装置包括激光系统19、光信息接收系统20、信号处理系统21、以及设备校准系统22；

所述激光系统19包括激光发射装置1；

所述光信息接收系统20包括光信号放大器4和拉曼散射光波接收装置8；

所述信号处理系统21用于处理光信息接收系统的光信号并借用光电元件把光信号转换成电信号；

所述设备校准系统22用于对采集的待测气体数据消除光噪声的影响并进行校准。

所述便携式气体检测装置的数据的传输方式包括：无线传输和有线传输；

所述无线传输，用于便携式气体检测装置在专网中监控信号的实时数据传输；

所述有线传输，用于便携式气体检测装置气体检测装置直接通过导线向井下安全监控系统传输所采集的待测气体数据信息。

图2，是本发明实施例提供的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，采用便携式气体检测装置，在人不接触气体的情况或者人不进入某密闭空间的情况下，用激光检测气体数据对气体三维分布规律进行实时监控；所述便携式气体检测装置包括：激光发射装置1、平面镜2、光信号放大器4、棱镜6、菲涅尔透镜7、拉曼散射光波接收装置8；光发射装置1依次经平面镜2、棱镜6后将激光投射到待测气体3上，所述待测气体3通过光信号放大器4将拉曼散射光5传输到菲涅尔透镜7上，并聚焦在拉曼散射光波接收装置8上；再传输给井下安全监控系统9。具体原理如图2中10所示。

所述采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统还包括：

第一设备安装位置点11、第二设备安装位置点12、第三设备安装位置点13、第四设备安装位置点14、第五设备安装位置点15、第六设备安装位置点16、第七设备安装位置点17、第八设备安装位置点18。

具体包括气体检测装置和数据传输装置。其中气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统、以及设备校准系统。

所述激光系统包括激光发射装置1。

所述光信息接收系统包括光信号放大器4和拉曼散射光波接收装置。

所述信号处理系统具有处理光信号的功能把光信号转换成电信号。

所述设备校准系统对采集的数据消除光噪声的影响进行校准。

数据的传输分为无线传输和有线传输两种方式

所述无线传输系统它提供某些特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输，具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合点多而分散、地理环境复杂等场合的数据传输。

所谓有线传输是指气体检测装置直接通过导线向井下安全监控系统9传输所采集的数据信息。

所述的激光发射装置1发射波长为355nm的激光，可以根据激光发出和信号返回的时间差精确地测定目标的距离。用激光测距其特征在于：不受电磁波干扰，波束窄一般没有多路径效应，测距精度高，测量速度快。

使用直径为230mm的菲涅耳透镜7作为物镜，起到放大光信号的作用。

所述的数据的无线传输系统包括数据无线传输设备和无线收发基站，同时气体检测装置具有接收和发射无线信号的功能。运用基于nRF905的无线设备进行数据传输，无线收发基站布置在测点和井下安全监控系统之间用于数据的接收和转发。

监测位置有以下几种情况正在生产的矿井中对回采工作面上、下隅角位置进行监测，由于采煤工作面后方采空区内积存着高浓度瓦斯，上、下隅角是采空区漏风的出口，漏风将采空区内的瓦斯携带到上、下隅角，又因为瓦斯相对密度小，采空区瓦斯沿倾斜方向向上移动，部分瓦斯就从上、下隅角附近逸散出来。工作面风流在工作面回风侧直角转弯，在上、下隅角形成涡流，使瓦斯不容易被风流带走，因而瓦斯易于积聚。所以上、下隅角位置瓦斯浓度容易超标，应进行实时监测。

正在生产的矿井对采空区接近工作面未垮落地区进行实时监测，该区域对煤矿的安全生产非常重要。

工作面临时封闭时，本发明能够在外面监测工作面以及巷道内气体的浓度。

工作面永久封闭时，监测工作面内部以及采空区气体的流动方向。

下面结合具体分析对本发明作进一步描述。

本发明实施例提供的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，运用一种气体检测装置和矿井下安全监控系统结合起来针对现有煤矿安全生产领域存在的不足，达到安全生产提供保障。

本发明实施例提供的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统采用便携式气体检测装置，该便携式气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统以及设备校准系统其中光信息接收系统还包含光信号放大系统，该装置具有收发无线信号的功能。该设备与设备之间能够进行无线传输数据。

激光系统发射波长为355nm的激光，同时使用镜子来调整激光束的路径，使监测范围更广。当激光照射到气体时，通过分析反射回来的拉曼散射波长鉴定气体类型，根据气体拉曼散射的强度测出气体浓度。可以根据激光发出和信号返回的时间差确定距离。光信息接收系统包括光信号放大器和拉曼散射光波接收装置。设备校准系统，设备的校准是必要的，以确保正确的测量结果是至关重要的，后方的散射会影响测量结果，因此需要对数据进行校正。综上所述该设备可以准确定位气体的浓度、位置随时间的变化。本装置主要布置在人不方便进入的地方，或危险气体容易超标的地方，主要包括回采工作面上、下隅角不同高度位置处，采空区接近工作面直接顶未垮落地区，工作面临时封闭时内部的气体分布规律，以及工作面永久封闭时内部的气体流动情况，该装置通过与井下安全监控系统结合，把数据实时传输到地面，绘制气体的三维分布模型，对任何一个位置的气体成分浓度随时间的变化进行分析，绘制三维分布模型，同时可以绘制固定坐标点气体浓度变化曲线，使用方便，精度较高，便于操作。

考虑到矿井下环境条件的复杂多变，对于该检测装置数据的传输有两种方式，一种是有线传输直接把数据通过导线传到安全监控系统进而传到地面由地面系统进行实时监测。一种是无线传输，在不方便布线的地区，或者是部署导线容易发生危险的地区，采取无线传输数据。无线数据传输设备模块为RF905无线收发模块(PTR8000+)，在NRF905无线通信芯片基础上，特做优化设计，工作于433MHz全球开放ISM频段免许可证使用，高性能低功耗，接收灵敏度高，抗干扰性强，集成度高，433MHz开放ISM频段免许可证使用该模块性能和特点如下：最高工作速率50kbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合；频道为125，满足多点通信和跳频通信需要；内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制；低功耗1.9-3.6V工作，待机模式下状态仅为2.5uA；收发模式切换时间<650us；模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据(提供中断指示)，可直接各种单片机使用，软件编程非常方便；TX Mode:在+10dBm情况下，电流为30mA；RX Mode:12.2mA；标准DIP间距接口，便于嵌入式应用；RF905B配备板PCB载天线，直线可视通讯距离约100米，RF905SE及RF905RD，外置单鞭天线，直线可视通讯距离可达200-300米。如果配备高增益天线，则可以达到更远的地方。通信稳定在不方便使用有线的地方在测点和安全监控系统之间设置一个无线收发基站即数据中转站，间接把数据传到井下安全监控系统，进而传到地面，若测点距离井下安全监控系统较远，可以布置多个数据中转站，通过逐级传输把数据传输到井下安全监控系统，再由井下安全监控系统把数据传输到地面，由地面人员对于每个位置的数据进行分析，当出现危险信号时及时采取相应的应急措施。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

在监测中，首先对监控的几种位置情况进行划分：采空区接近工作面直接顶未垮落地区，回采工作面上、下隅角位置，工作面临时封闭时工作面位置，工作面永久封闭时工作面位置，把气体检测装置直接布置在上述位置，实现了矿井的安全监测。

1、采空区接近工作面直接顶未垮落地区，以及回采工作面上、下隅角位置进行监测，此时工作面处于生产状态，我们首先对监测位置布置测点，测点布置如图3所示，为了监测区域全面覆盖，布置测点距离为50m左右。

2、工作面临时封闭时，对于工作面内部的气体监测，测点如图4所示当工作面临时封闭时，对内部气体指标进行实时监测。

3、工作面永久封闭时，对与工作面和内部采空区气流的监测，测点如图5所示。

整个系统的工作过程如下:

首先是对气体的检测，首先打开便携式气体检测装置，装置内部由激光系统发射特定波长的激光经过平面镜反射到棱镜上，由棱镜折射到气体上，镜子的主要作用是调整激光束的路径，激光照射气体后反射回来的拉曼散射光，经过光信号放大系统和菲涅尔透镜，到达光信息接收系统，在经过信号处理系统以及设备校准系统得出数据。同时根据激光发出和信号返回的时间差精确地测定目标的距离，得出气体的位置坐标。具体数据包括气体成分、浓度、位置数据。数据的传输有两种方式，一种是有线传输，一种是无线传输。在方便布线的地方采取有线传输，在一些测点和安全监控系统不方便部署导线的地方，我们采取有线传输。有线传输是直接把检测装置通过导线跟井下安全监控系统相连接，装置数据直接传输到安全监控系统，安全监控系统实时的传到地面，由地面工作人员对数据进行分析，通过对气体浓度、位置分析结合时间绘制三维分布模型。无线传输，该气体检测装置具有无线收发功能，无线数据传输设备模块为RF905无线收发模块(PTR8000+)，数据传输距离200-300m,考虑到矿井下情况复杂多变，在测点和井下安全监控系统之间，每隔150m布置一个无线收发基站。通过无线传输把数据先传输到安全监控系统进而把数据传到地面。通过对数据分析，可以准确了解每一个点的数据变化趋势，对每一个点进行监测，绘制确定区域某一个点的三维分布模型，当某一位置气体浓度不再安全范围内，可以及时的采取措施避免危险的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，其特征在于，所述采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统采用便携式气体检测装置，用激光检测气体数据对气体三维分布规律进行实时监控；

所述便携式气体检测装置包括激光系统、光信息接收系统、信号处理系统、以及设备校准系统；

所述激光系统包括激光发射装置；所述激光发射装置用于发射不同波长的激光，根据激光发出和信号返回的时间差确定距离；

所述光信息接收系统包括光信号放大器和拉曼散射光波接收装置；

光信号放大器用于信号放大；

拉曼散射光波接收装置用于接收拉曼散射光波；测拉曼散射波长和强度，通过测量信号平均值获得稳定的结果，把拉曼散射波长和强度数据传输到井下安全监控系统；

所述信号处理系统用于处理光信息接收系统的光信号并把光信号转换成电子数据信号；

所述设备校准系统用于对采集的待测气体数据消除光噪声的影响并进行校准。

2.如权利要求1所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，其特征在于，所述便携式气体检测装置的数据的传输方式包括：无线传输和有线传输；

所述无线传输，用于便携式气体检测装置在专网中监控信号的实时数据传输；

所述有线传输，用于便携式气体检测装置气体检测装置直接通过导线向井下安全监控系统传输所采集的待测气体数据信息。

3.如权利要求2所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，其特征在于，所述便携式气体检测装置包括：激光发射装置、平面镜、棱镜、光信号放大器、菲涅尔透镜、拉曼散射光波接收装置；

所述光发射装置依次经平面镜、棱镜后将激光投射到待测气体上；

待测气体通过光信号放大器将拉曼散射光传输到菲涅尔透镜上，并聚焦在拉曼散射光波接收装置上；再传输给井下安全监控系统。

4.如权利要求2所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统，其特征在于，所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统包括：

第一设备安装位置点、第二设备安装位置点、第三设备安装位置点、第四设备安装位置点、第五设备安装位置点、第六设备安装位置点、第七设备安装位置点、第八设备安装位置点均布置便携式气体检测装置。

5.一种如权利要求1所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测系统的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测方法，其特征在于，所述采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测方法采用便携式气体检测装置对回采工作面上隅角不同高度位置处、下隅角不同高度位置处、采空区接近工作面直接顶未垮落地区、工作面临时封闭区，以及工作面永久封闭区的气体流动情况进行监测；把数据利用有线或无线的方式实时传输到井下安全监控系统；对任何一个位置的气体成分浓度随时间的变化进行分析，绘制三维分布模型，同时绘制固定坐标点气体浓度变化曲线。

6.如权利要求5所述的采空区及密闭空间的气体浓度场三维实时监测方法，其特征在于，对于使用有线传输不方便的地方在测点和安全监控系统之间设置一个无线收发基站，间接把数据无线传输方式传到井下安全监控系统，进而传到地面监控中心；若测点距离井下安全监控系统较远，进行布置多个无线收发基站，通过逐级传输把数据传输到井下安全监控系统，再由井下安全监控系统把数据传输到地面监控中心，由地面监控中心对于每个位置的数据进行分析，当出现危险信号时及时采取相应的应急措施。