CN109667621A - 一种煤矿安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿安全监测系统，包括处理终端和分站单元，所述处理终端的外部通过电信号连接有云端服务器，所述分站单元与云端服务器相连，所述分站单元包含有人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块，且人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块之间并且安装设置。该煤矿安全监测系统，有利于提高工作效率，通过增加人像采集模块便于对人像进行采集识别，从而能对煤矿下井作业人员进行监控，且便于加强对工作人员的保护，通过爆闪灯提醒报警位置，并且通过音响播音设备能够及时对报警位置进行提示，并且音响播音设备可作为广播使用，增加该系统实用性能。

Description

一种煤矿安全监测系统

技术领域

本发明涉及煤矿安全监测技术领域，具体为一种煤矿安全监测系统。

背景技术

目前煤矿产业较多，煤矿事故是煤矿作业中经常要面对的重大问题，它严重威胁矿工的生命财产安全，煤矿事故发生的主要是由于矿井内粉尘浓度和空气温湿度的记录实时性差，在其临界点时没有及时的进行警报，如果能够及时的将矿井内的各类环境信息进行采集处理，以便于及时的进行警报，采用必要的处理措施，从而能够避免不必要的事故发用。

煤矿监测系统是融计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术为一体的综合自动化产品，但是现有的煤矿监测系统不能够及时有效的进行信息的传输，如申请专利号为CN 106958457 A的中国发明专利一种物联网煤矿监测系统，其包括井下无线传感器设备，用于获取和采集井下环境、设备、工作人员等实时数据；井下无线通信网络平台，及时、准确的将井下各区域人员、环境及设备的动态情况实时上传井上监控中心；井下预警与决策控制装置，建立安全预警决策模型，接收井上监控中心实时发出指令，实时发出预警信息；井上监控中心，实时接收井下上传的数据信息，对监测到的数据进行实时的分析处理，下传监控中心指令。本发明与现有技术相比，煤矿监测过程中无法保证数据及时性和效率低的问题，提高煤矿安全生产的安全性，但其中信息经过多重中折点的处理，影响处理效率，严重影响煤矿矿井安全的实时检测。

同时如申请专利号为CN 107939448 A的中国发明专利一种煤矿安全监测系统，包括井上部分和井下部分，所述井上部分包括与电源依次连接的电源避雷器、监控主机和备用监控主机，所述监控主机和备用监控主机分别与主备机心跳机相连接，所述监控主机还依次与井上交换机、井下交换机相连接，所述监控主机还分别与显示器、打印机、大屏幕、模拟盘相连接；所述井下部分包括与井下交换机相连接的至少一个安全监控分站，所述安全监控分站分别与传感器、断电器和直流电源相连接。本发明不仅能够准确、及时地反映井下环境参数，达到对灾害的早期预测、对事故进行必要的处理，而且还能为生产调度及时提供各种设备的运行状况，进而有效地指挥生产，其通过井上和井下的多重信息处理，进行煤矿的安全防护，但是其存在的通病是，不能够对人像进行采集处理，不利于及时监控反应外界人员进入矿井内，而且不便于进行明显有效的报警工作，同时不能够进行广播，实用性低，因此我们提出一种煤矿安全监测系统，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿安全监测系统，以解决上述背景技术中提出现有的煤矿监测系统不能够及时有效的进行信息的传输，且信息经过多重中折点的处理，影响处理效率，并且不能够对人像进行采集处理，不利于及时监控反应外界人员进入矿井内，而且不便于进行明显有效的报警工作，同时不能够进行广播，实用性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿安全监测系统，包括处理终端和分站单元，所述处理终端的外部通过电信号连接有云端服务器，所述分站单元与云端服务器相连，所述分站单元包含有人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块，且人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块之间并且安装设置。

优选的，所述分站单元呈并联式与云端服务器相连，且分站单元用于拆装式装置内，并且分站单元通过云端服务器与处理终端相连。

优选的，所述人像采集模块包含有人像捕捉设备和人像识别系统，且人像识别系统用于能够360°转动的人像捕捉设备内。

优选的，所述定点监测模块包含有温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器，各个传感器检测的环境信息反馈至分站单元。

优选的，所述报警模块包含有爆闪灯和音响播音设备，且爆闪灯和音响播音设备并联安装在报警模块内。

优选的，所述定位操作模块包含有GPRS定位装置和可触控显示屏，且GPRS定位装置和可触控显示屏由分站单元通过云端服务器与处理终端实现信号传输。

优选的，所述信号传输包含以下步骤：

步骤1：人像采集模块通过人像捕捉设备对人像进行捕捉，且通过人像识别系统对人像进行识别后将人像信息传输至分站单元内部处理器；

步骤2：定点监测模块通过温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器等各个传感器对环境条件进行实时监测，从而将环境信息以信号的形式传输至分站单元内部处理器；

步骤3：定位操作模块将GPRS定位装置所定位到的位置信息输至分站单元内部处理器；

步骤4：分站单元通过云端服务器将各种信息传给处理终端内，其中各种环境信息传输进处理终端内部的sensor hub数据库内，并在处理终端内进行数据对比，并进行数据的反馈。

优选的，所述数据反馈包含以下步骤：

步骤1：分站单元通过云端服务器传输至处理终端内的各项环境信息数据与sensor hub数据库内部储存的信息数据进行对比，若传输至处理终端内的信息数据达到sensor hub数据库内的信息数据中的阈值，则处理终端判定报警工作被触发；

步骤2：分站单元通过云端服务器传输至处理终端的各项环境信息数据与sensorhub数据库内部储存的信息数据进行对比，若传输至处理终端内的信息数据未达到sensorhub数据库内的信息数据中的阈值，则处理终端判定报警工作不被触发。

优选的，所述报警工作包含以下工作：

步骤1：传输至处理终端内的各项环境信息数据达到sensor hub数据库内的各项环境信息数据中的阈值后，处理终端将处理信息通过云端服务器传输至分站单元处理器内；

步骤2：分站单元处理器通过对处理信息进行识别处理，从而使得爆闪灯和音响播音设备进行报警工作。

优选的，所述sensor hub数据库内的数据阈值为预录入的煤矿内环境信息最大指标数据，且sensor hub数据库为处理终端内置数据库。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该煤矿安全监测系统，能够及时有效的进行信息的传输，且能够对人像进行采集处理，有利于及时监控反应外界人员进入矿井内，而且便于进行明显有效的报警工作，同时能够进行广播，实用性强；

1、该煤矿安全监测系统，通过增加人像采集模块便于对人像进行实时采集识别，从而能对煤矿下井作业人员进行监控，以避免外界人员进行矿井造成危险现象出现，且便于加强对工作人员的保护；

2、该煤矿安全监测系统，通过将定点监测模块包含有温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器所检测的信息由分站单元直接通过云端服务器传输至处理终端内置sensor hub数据库进行数据对比，从而便于快速的对煤矿井下环境进行实时检测，有利于提高工作效率；

3、该煤矿安全监测系统，通过处理终端产生的处理信息传输给分站单元进行报警工作，以便于通过爆闪灯提醒报警位置，并且通过音响播音设备能够及时对报警位置进行提示，并且音响播音设备可作为广播使用，增加该系统实用性能。

附图说明

图1为本发明整体系统示意图；

图2为本发明分站单元示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种煤矿安全监测系统，包括处理终端和分站单元，处理终端的外部通过电信号连接有云端服务器，分站单元与云端服务器相连，分站单元包含有人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块，且人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块之间并且安装设置。

分站单元呈并联式与云端服务器相连，且分站单元用于拆装式装置内，并且分站单元通过云端服务器与处理终端相连，便于通过处理终端控制多个分站单元，以便于在煤矿内设置多个分站，从而便于对煤矿进行多点监测，有利于提高监测力度，加强安全防护等级。

人像采集模块包含有人像捕捉设备和人像识别系统，且人像识别系统用于能够360°转动的人像捕捉设备内，增加了人像的捕捉识别功能，从而能对煤矿下井作业人员进行监控，有利于避免外界人员进入矿井，且加强了对工作人员的保护。

定点监测模块包含有温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器，各个传感器检测的环境信息反馈至分站单元，通过定点监测模块内设置的温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器便于快速对煤矿井下环境信息进行检测，便于实时监测煤矿内的环境信息。

报警模块包含有爆闪灯和音响播音设备，且爆闪灯和音响播音设备并联安装在报警模块内，通过爆闪灯的爆闪灯光便于提高警示性，且通过音响播音设备加强提示提醒效果，便于及时的进行警报和广播使用，有利于及时的采取相关措施，有利于增加实用性。

定位操作模块包含有GPRS定位装置和可触控显示屏，且GPRS定位装置和可触控显示屏由分站单元通过云端服务器与处理终端实现信号传输，便于对分站单元进行定位，便于及时达到分站点，且便于从分站单元进行操作，对处理信息及时进行反馈。

信号传输包含以下步骤：步骤1：人像采集模块通过人像捕捉设备对人像进行捕捉，且通过人像识别系统对人像进行识别后将人像信息传输至分站单元内部处理器；步骤2：定点监测模块通过温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器等各个传感器对环境条件进行实时监测，从而将环境信息以信号的形式传输至分站单元内部处理器；步骤3：定位操作模块将GPRS定位装置所定位到的位置信息输至分站单元内部处理器；步骤4：分站单元通过云端服务器将各种信息传给处理终端内，其中各种环境信息传输进处理终端内部的sensor hub数据库内，并在处理终端内进行数据对比，并进行数据的反馈，便于进行数据的快速传输，方便及时的进行数据的比对。

数据反馈包含以下步骤：步骤1：分站单元通过云端服务器传输至处理终端内的各项环境信息数据与sensor hub数据库内部储存的信息数据进行对比，若传输至处理终端内的信息数据达到sensor hub数据库内的信息数据中的阈值，则处理终端判定报警工作被触发；步骤2：分站单元通过云端服务器传输至处理终端的各项环境信息数据与sensor hub数据库内部储存的信息数据进行对比，若传输至处理终端内的信息数据未达到sensor hub数据库内的信息数据中的阈值，则处理终端判定报警工作不被触发，便于进行反馈操作。

优选的，报警工作包含以下工作：步骤1：传输至处理终端内的各项环境信息数据达到sensor hub数据库内的各项环境信息数据中的阈值后，处理终端将处理信息通过云端服务器传输至分站单元处理器内；步骤2：分站单元处理器通过对处理信息进行识别处理，从而使得爆闪灯和音响播音设备进行报警工作。

sensor hub数据库内的数据阈值为预录入的煤矿内环境信息最大指标数据，且sensor hub数据库为处理终端内置数据库，便于对数据进行处理，有利于进行煤矿的实时监测。

工作原理：首先将分站单元分点安装至煤矿内，使得分站单元遍布在煤矿内部，且分站单元之间并联设置，互不影响，便于提高监测范围，从而提高安全防护程度，然后使得分站单元内的人像采集模块对向煤矿矿道，且使得定点监测模块内的各个传感器输入端进行外接环境信息的探测，应用时，通过人像采集模块内的人像捕捉设备和人像识别系统，进行人像的实时采集识别，且人像识别系统用于能够360°转动的人像捕捉设备内，增加了人像的捕捉识别的捕捉范围，便于增强识别功能，有利于避免外界人员进入矿井，且加强了对工作人员的保护，并且通过定点监测模块内部的温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器等各个传感器对煤矿内的各种环境信息进行检测，其中温度传感器可选用型号为CWDZ11的传感器、湿度传感器可选用型号为DHT11的传感器、瓦斯浓度传感器可选用型号为KG9701B的传感器、氧气浓度传感器可选用型号为GT-1000-02的传感器以及粉尘浓度传感器可选用型号为GCG1000的传感器，将各个检测所得的各种环境信息反馈至分站单元，以便于实时监测煤矿内的环境信息，然后使得分站单元的中心处理器直接通过云端服务器将各类信息数据传输至处理终端内部sensorhub数据库内，减少中间信息处理站点，有利于信息的快速传输，从而有利于提高系统反应速度，进而便于及时的对问题站点进行警报，且通过各个分站单元内的定位操作模块所安装的GPRS定位装置便于对问题站点进行定位，且通过定位操作模块内的可触控显示屏便于对其进行操作，以便于信息的反馈；

传输至处理终端内的信息数据与sensor hub数据库内的信息数据进行对比，传输至处理终端内的信息数据达到sensor hub数据库内的信息数据中的阈值，处理终端判定报警工作被触发，如若传输至处理终端内的信息数据未达到sensor hub数据库内的信息数据中的阈值，处理终端判定报警工作不被触发，其中sensor hub数据库是为自建数据库，其记录了各种环境信息的最大指标数据，当判定报警工作被触发后，通过处理终端将处理信息通过云端服务器传输至分站单元处理器内，然后通过分站单元处理器通过对处理信息进行识别处理，从而控制报警模块内的爆闪灯和音响播音设备进行报警工作，进而通过爆闪灯的爆闪工作达到明显的警示目的，且通过音响播音设备便于及时梯提醒，以便于维护人员及时的对分站点进行处理，并且通过音响播音设备能够进行广播使用，便于提高该系统的实用性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种煤矿安全监测系统，包括处理终端和分站单元，其特征在于：所述处理终端的外部通过电信号连接有云端服务器，所述分站单元与云端服务器相连，所述分站单元包含有人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块，且人像采集模块、定点监测模块、报警模块和定位操作模块之间并且安装设置。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述分站单元呈并联式与云端服务器相连，且分站单元用于拆装式装置内，并且分站单元通过云端服务器与处理终端相连。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述人像采集模块包含有人像捕捉设备和人像识别系统，且人像识别系统为用于能够360°转动的人像捕捉设备内。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述定点监测模块包含有温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器，各个传感器检测的环境信息反馈至分站单元。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述报警模块包含有爆闪灯和音响播音设备，且爆闪灯和音响播音设备并联安装在报警模块内。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述定位操作模块包含有GPRS定位装置和可触控显示屏，且GPRS定位装置和可触控显示屏均由分站单元通过云端服务器与处理终端实现信号传输。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述信号传输包含以下步骤：

步骤1：人像采集模块通过人像捕捉设备对人像进行捕捉，且通过人像识别系统对人像进行识别后将人像信息传输至分站单元内部处理器；

步骤2：定点监测模块通过温度传感器和/或湿度传感器和/或瓦斯浓度传感器和/或氧气浓度传感器和/或粉尘浓度传感器等各个传感器对环境条件进行实时监测，从而将环境信息以信号的形式传输至分站单元内部处理器；

步骤3：定位操作模块将GPRS定位装置所定位到的位置信息输至分站单元内部处理器；

步骤4：分站单元通过云端服务器将各种信息传给处理终端内，其中各种环境信息传输进处理终端内部的sensor hub数据库内，并在处理终端内进行数据对比，并进行数据的反馈。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述数据反馈包含以下步骤：

步骤1：分站单元通过云端服务器传输至处理终端内的各项环境信息数据与sensorhub数据库内部储存的信息数据进行对比，若传输至处理终端内的信息数据达到sensorhub数据库内的信息数据中的阈值，则处理终端判定报警工作被触发；

步骤2：分站单元通过云端服务器传输至处理终端的各项环境信息数据与sensor hub数据库内部储存的信息数据进行对比，若传输至处理终端内的信息数据未达到sensor hub数据库内的信息数据中的阈值，则处理终端判定报警工作不被触发。

9.根据权利要求8所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述报警工作包含以下工作：

步骤1：传输至处理终端内的各项环境信息数据达到sensor hub数据库内的各项环境信息数据中的阈值后，处理终端将处理信息通过云端服务器传输至分站单元处理器内；

步骤2：分站单元处理器通过对处理信息进行识别处理，从而使得爆闪灯和音响播音设备进行报警工作。

10.根据权利要求8所述的一种煤矿安全监测系统，其特征在于：所述sensor hub数据库内的数据阈值为预录入的煤矿内环境信息最大指标数据，且sensor hub数据库为处理终端内置数据库。