CN109098762A - 煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，属于瓦斯抽采安全生产技术领域；提供了瓦斯抽采钻孔工艺流程进行全过程监管并提升抽采效率的视频监控系统；技术方案为：包括井上管理服务器系统、井下环网和井下瓦斯抽采钻场监控装置，井上管理服务器系统包括音箱、麦克风、监控终端、服务器和网络视频录像机，音箱和麦克风分别与监控终端相连；井下瓦斯抽采钻场监控装置包括控制箱以及都与控制箱相连LED显示屏、摄像机、计数器和拾音器；监控终端、服务器、网络视频录像机、和控制箱都与井下环网相连，服务器内设置有钻孔监控管理系统程序。
Description
技术领域
本发明煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，属于瓦斯抽采安全生产技术领域。
背景技术
煤层钻孔预抽瓦斯是煤与瓦斯突出矿井日常工作的重要组成部分。目前钻孔施工普遍采用单一的人工监督方式，不能有效防止打假钻、虚报进尺等情况，致使瓦斯治理措施落实不到位而发生事故。近几年来，随着产量的递增及采掘部署向深部发展，瓦斯治理工程量不断增大。关于煤矿的安全生产，瓦斯钻场钻孔、封孔的施工质量直接影响到瓦斯治理的效果，钻孔施工参数不符、封孔效果差，都会严重影响抽采效果。在井下实际操作过程中存在以下问题。
1、每日检修时间、掘进队组进出料期问需要停钻，恢复正常钻孔后，成孔时间相对集中，验收效率低，影响施工效率。
2、由于抽采钻孔进尺量大、开钻地点多，钻孔验收员按需配备，保证每个钻孔地点配备至少1名验收员，重点对钻孔进尺进行验收，但无法实现全程跟踪验收。安全监管大打折扣。
3、随着采掘活动向下水平逐步延伸，瓦斯含量增高，钻孔难度增加。作业人员为追求经济收入，存在进尺达不到设计深度的现象，影响成孔率。
4、存在钻孔人员不在指定地点交接班的现象，工时利用率低，同时存在一定的安全隐患。
5、钻孔现场出现喷孔、顶钻、卡钻、掉钻杆、设备故障等变化环节时，按变化分级响应流程进行处理，作业人员需在现场等待相关人员，时效性差。
因此需要一种系统来对钻孔、封孔质量进行监督管理，只有钻孔、封孔施工到位，才能最大量的抽采瓦斯，各种瓦斯治理工程才能取得好的效果。
发明内容
本发明煤矿瓦斯抽采钻孔视频监控系统，克服了现有技术存在的不足，提供了瓦斯抽采钻孔工艺流程进行全过程监管并提升抽采效率的视频监控管理系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，包括井上管理服务器系统、井下环网和井下瓦斯抽采钻场监控装置，井上管理服务器系统包括音箱、麦克风、监控终端、服务器和网络视频录像机，音箱和麦克风分别与监控终端相连；井下瓦斯抽采钻场监控装置包括控制箱以及都与控制箱相连LED显示屏、摄像机、计数器和拾音器；监控终端、服务器、网络视频录像机、和控制箱都与井下环网相连；
服务器内设置有钻孔监控管理系统程序，钻孔监控程序执行步骤包括：
a.利用计数器对钻场内正在打孔的钻杆进行数量统计，将当前已打孔的钻杆的数量显示在监控图像内；
b.对摄像机采集的视频按照钻杆钻孔的数量进行分段剪裁及录像存储，每一段视频记录一根钻杆打孔的生产过程；
c.将步骤b中得到的每一段视频与钻场施工地点、钻场编号、钻孔编号进行关联；
d.根据钻场施工地点、钻场编号、钻孔编号查找分析录像；
e.将监管人员根据现场的实际打钻情况录入的参数与预先输入的设计钻孔参数进行参数对比，若现场的实际打钻情况录入的参数与预先输入的设计钻孔参数不符，则可以在监控终端显示异常报警，并记录异常日志备查。
进一步，所述井上管理服务器系统还包括扩展存储器、视频解码器和大屏幕拼接电视墙，视频解码器和大屏幕拼接电视墙相连，扩展存储器、视频解码器和大屏幕拼接电视墙都与所述井下环网相连。
进一步，所述钻孔参数包括孔率、孔径、钻杆长度、钻杆数量的一种或多种。
进一步，所述控制箱、所述LED显示屏、所述摄像机、所述计数器和所述拾音器均为矿用符合矿用安标要求的隔爆型或本质安全型。
进一步，所述控制箱和所述摄像机均由隔爆型或本质安全型的电源模块供电。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
该系统集计算机信息管理、通信控制、计数器、视频监测等技术于一体，实现了钻孔过程参数记录、现场钻孔钻杆数量实时显示、钻场与地面调度可视通话、视频记录存档、实际参数与设计参数比对等功能，极大地提高了钻孔记录的实时性、准确性和可靠性，减轻了钻场管理人员的工作强度，为钻场管理提供有效的监控手段，为煤矿安全生产提供有力保障。
附图说明
图1为本发明系统实施例的整体结构框图。
图中，1-音箱，2-麦克风，3-监控终端，4-扩展存储器，5-服务器，6-网络视频录像机，7-视频解码器，8-大屏幕拼接电视墙，11-控制箱，12-LED显示屏，13-摄像机，14-计数器，15-拾音器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例做进一步的说明。
如图1所示，一种煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，包括井上管理服务器系统、井下环网和井下瓦斯抽采钻场监控装置，井上管理服务器系统包括音箱1、麦克风2、监控终端3、服务器5、网络视频录像机6、扩展存储器4、视频解码器7和大屏幕拼接电视墙8，视频解码器7和大屏幕拼接电视墙8相连。音箱1和麦克风2分别与监控终端3相连。监控终端3、扩展存储器4、服务器5、网络视频录像机6、视频解码器7和控制箱11都与井下环网相连；
井下瓦斯抽采钻场监控装置包括控制箱11以及均与控制箱11相连LED显示屏12、摄像机13、计数器14和拾音器15。服务器5内设置有钻孔监控管理系统程序，钻孔监控管理系统程序执行步骤包括：
a.利用计数器14对钻场内正在打孔的钻杆进行数量统计，将当前已打孔的钻杆的数量显示在监控图像内；
b.对摄像机13采集的视频按照钻杆钻孔的数量进行分段剪裁及录像存储，每一段视频记录一根钻杆打孔的生产过程；
c.将步骤b中得到的每一段视频与钻场施工地点、钻场编号、钻孔编号进行关联；
d.根据钻场施工地点、钻场编号、钻孔编号查找分析录像；
e.将监管人员根据现场的实际打钻情况录入的参数与预先输入的设计钻孔参数进行参数对比，若现场的实际打钻情况录入的参数与预先输入的设计钻孔参数不符，则可以在监控终端3以及大屏幕拼接电视墙8上显示异常报警，并记录异常日志备查。。
其中，钻孔参数包括孔率、孔径、钻杆长度和钻杆数量等。计数器14上设有计数按钮，每按下一次，数量加一。
控制箱11、LED显示屏12、摄像机13、计数器14和拾音器15均为矿用本质安全型。控制箱11的型号为山西浩宇龙晟电子科技有限公司生产的KXH18。摄像机13型号为KBA18。控制箱11和摄像机13均由矿用本质安全电源模块供电。矿用本质安全电源模块的型号为KDW127/18BLED。显示屏12为32×32点阵显示屏。
本发明具体使用时，可以在井下每个掘进工作面设置一套井下瓦斯抽采钻场监控装置，LED显示屏12主要负责视频信号采集和钻杆数据显示，以有线的方式传输。控制箱11集成了交换机和光纤收发器等功能，控制箱11的接口包括4路LED信号输出接口，2路RS485数字通信接口，3路开关量输入接口， 3路开关量输出接口， 2路百兆以太网光信号接口和3路百兆以太网电信号接口，能够完成各种设备接口的转换、与矿上现有网络平台的对接等功能，实现视频音频传输。本系统能够接入矿井井下广播系统，遇有险情时，能够及时上报险情并通过广播播出应急处理信息。井上管理服务器系统对摄像机13的视频信号进行处理、存储和显示，监控终端3完成监控、控制、记录、对讲等功能。监管人员可以根据录像进行分析进行审核比较，审核后对于实际打孔质量不符合设计要求的，可以进行追责，设计参数和实际参数能够生产比对报表，自动生成日报表、周报表、月报表等
现场钻孔人员在进行退杆或进杆操作时，可以使用钻场计数器14，每进行一次打钻时，按下上面的计数按钮，方便钻杆的计数统计工作，减轻现场工作，人员计数工作压力的同时，且减少人为因素导致的计数错误，更加方便和准确的统计钻场深度，进一步确保钻孔质量。LED显示屏12显示目前的钻杆数量等信息，方便人员核对。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
Claims (5)
1.一种煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，其特征在于：包括井上管理服务器系统、井下环网和井下瓦斯抽采钻场监控装置，井上管理服务器系统包括音箱（1）、麦克风（2）、监控终端（3）、服务器（5）和网络视频录像机（6），音箱（1）和麦克风（2）分别与监控终端（3）相连；井下瓦斯抽采钻场监控装置包括控制箱（11）以及都与控制箱（11）相连LED显示屏（12）、摄像机（13）、计数器（14）和拾音器（15）；监控终端（3）、服务器（5）、网络视频录像机（6）和控制箱（11）都与井下环网相连；
服务器（5）内设置有钻孔监控管理系统程序，钻孔监控程序执行步骤包括：
a.利用计数器（14）对钻场内正在打孔的钻杆进行数量统计，将当前已打孔的钻杆的数量显示在监控图像内；
b.对摄像机（13）采集的视频按照钻杆钻孔的数量进行分段剪裁及录像存储，每一段视频记录一根钻杆打孔的生产过程；
c.将步骤b中得到的每一段视频与钻场施工地点、钻场编号、钻孔编号进行关联；
d.根据钻场施工地点、钻场编号、钻孔编号查找分析录像；
e.将监管人员根据现场的实际打钻情况录入的参数与预先输入的设计钻孔参数进行参数对比，若现场的实际打钻情况录入的参数与预先输入的设计钻孔参数不符，则可以在监控终端（3）显示异常报警，并记录异常日志备查。
2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统,其特征在于：所述井上管理服务器系统还包括扩展存储器（4）、视频解码器（7）和大屏幕拼接电视墙（8），视频解码器（7）和大屏幕拼接电视墙（8）相连，扩展存储器（4）、视频解码器（7）和大屏幕拼接电视墙（8）都与所述井下环网相连。
3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，其特征在于：所述钻孔参数包括孔率、孔径、钻杆长度、钻杆数量的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，其特征在于：所述控制箱（11）、所述LED显示屏（12）、所述摄像机（13）、所述计数器（14）和所述拾音器（15）均为符合矿用安标要求的隔爆型或本质安全型。
5.根据权利要求4所述的煤矿瓦斯抽采钻孔监控管理系统，其特征在于：所述控制箱（11）和所述摄像机（13）均由隔爆型或本质安全型的电源模块供电。
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