CN112630186A - 一种矿井气体监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请适用于监控技术领域，提供了一种矿井气体监控系统及方法。本申请实施例中气体检测模块，用于检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，确定激光传输过程中的数据信息；数据处理模块与气体检测模块连接，用于获取气体检测模块发送的数据信息，根据数据信息确定目标区域的气体分布浓度图；当气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，生成触发信息；控制模块分别与数据处理模块和服务器连接，用于获取数据处理模块发送的触发信息和气体分布浓度图，根据触发信息进行报警提示操作，并将气体分布浓度图发送给服务器，以使服务器将气体分布浓度图进行显示。从而提高矿井作业人员在矿井内作业时的安全性。

Description

一种矿井气体监控系统及方法

技术领域

本申请属于监控技术领域，尤其涉及一种矿井气体监控系统及方法。

背景技术

矿井为危险作业场合，其中包含甲烷等多种有毒气体，在井下作业人员进行工作时，容易因意外状况而产生危险。但目前进行甲烷气体探测的甲烷探测器，大都为远程甲烷探测器，而该探测器一般用来检测来自于管道、垃圾填埋场或天然气泄漏而排放的甲烷，并不能较为准确的测量类似于矿井的局部空间的甲烷气体的浓度。而且在发生危险状况时，由于地面调度中心等后台工作人员并不能及时的了解井下情况，而无法及时展开辅助矿井内的作业人员快速撤离的措施，从而致使矿井作业人员在矿井内作业时的安全性较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种矿井气体监控系统及方法，可以解决矿井作业人员在矿井内作业时的安全性较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种矿井气体监控系统，其特征在于，包括气体检测模块、数据处理模块、控制模块和服务器；

所述气体检测模块，用于检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，确定激光传输过程中的数据信息；

所述数据处理模块与所述气体检测模块连接，用于获取所述气体检测模块发送的数据信息，根据所述数据信息确定所述目标区域的气体分布浓度图；当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，生成触发信息；

所述控制模块分别与所述数据处理模块和所述服务器连接，用于获取所述数据处理模块发送的触发信息和所述气体分布浓度图，根据所述触发信息进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给所述服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示。

可选的，所述气体检测模块包括发射单元和检测单元：

所述发射单元，用于控制可调激光器在所述目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射；

所述检测单元，用于接收反射回来的激光，并根据所述反射回来的激光确定所述数据信息；所述数据信息包括所述激光传输过程中的功率信息和所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息。

可选的，所述气体检测模块还包括光学准直元件和光学聚焦部件：

所述光学准直元件和所述发射单元连接，用于接收所述发射单元发射的激光，对所述发射的激光进行准直处理，并将所述准直处理后的激光进行发射；

所述光学聚焦部件和所述检测单元连接，用于接收所述反射回来的激光，并将所述反射回来的激光发送给所述检测单元。

可选的，所述数据处理模块包括层析成像计算单元；

所述层析成像计算单元，用于根据所述激光传输过程中的功率信息和所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息进行层析成像计算，确定所述目标区域的气体分布浓度图。

可选的，所述数据处理模块还包括判断比对单元；

所述判断比对单元，用于对所述气体分布浓度图中的气体浓度进行判断，若所述气体浓度大于或等于预设的浓度阈值，则生成触发信息。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括地址分配模块；

所述地址分配模块分别与所述气体检测模块和所述服务器连接，用于为所述气体检测模块分配地址信息，并将所述地址信息发送给所述服务器。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括通信模块；

所述通信模块分别与所述控制模块与所述目标区域内的移动终端连接，用于获取所述控制模块发送的报警信息，并将所述报警信息发送给所述移动终端；所述报警信息为所述控制模块根据所述触发信息生成的信息。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括驱动模块和发光模块；

所述驱动模块分别与所述控制模块和所述发光模块连接，用于获取所述控制模块发送的控制信息，并根据所述控制信息驱动所述发光模块中对应的灯光进行显示；所述控制信息为所述控制模块根据所述气体分布浓度图中的气体浓度生成的信息。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括语音报警模块；

所述语音报警模块与所述控制模块连接，用于获取所述控制模块发送的报警信息，并根据所述报警信息进行语音报警；所述报警信息为所述控制模块根据所述触发信息生成的信息。

第二方面，本申请实施例提供了一种矿井气体监控方法，其特征在于，包括：

控制可调激光器在存在预设类型气体的目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射；

获取反射回来的激光，根据所述反射回来的激光确定激光传输过程中的功率信息以及所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息；

根据所述功率信息和所述距离信息确定所述目标区域的气体分布浓度图；

当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示。

第三方面，本申请实施例提供了一种矿灯，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种矿井气体监控方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述的计算机程序被处理器执行时实现上述任一种矿井气体监控方法的步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在矿灯上运行时，使得矿灯执行上述第二方面中任一种矿井气体监控方法。

本申请实施例中利用气体检测模块来检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，确定激光传输过程中的数据信息，进而通过数据处理模块与气体检测模块连接，使数据处理模块获取气体检测模块发送的数据信息，根据数据信息确定目标区域的气体分布浓度图，从而可以根据目标区域内的气体分布浓度图对目标区域内的气体浓度进行判断，当气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，生成触发信息，并将触发信息发送给控制模块，以使控制模块根据触发信息进行报警提示操作，以便于矿井内的工作人员及时撤离，并同时将气体分布浓度图发送给所述服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示，促使后台工作人员及时发现问题，进而有效辅助矿井内的工作人员及时的撤离，从而提高矿井作业人员在矿井内作业时的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的矿井气体监控系统的第一种结构示意图；

图2是本申请实施例提供的矿井气体监控系统的第二种结构示意图；

图3是本申请实施例提供的矿井气体监控系统的第三种结构示意图；

图4是本申请实施例提供的矿井气体监控方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的矿井人员监控系统的结构示意图图；

图6是本申请实施例提供的矿灯的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1所示为本申请实施例中一种矿井气体监控系统的结构示意图，如图1所示，所述矿井气体监控系统可以包括气体检测模块10、数据处理模块20、控制模块30和服务器40；

所述气体检测模块10，用于检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，确定激光传输过程中的数据信息。

在本实施例中，因矿井属于危险作业场合，尤其是根据井内有毒气体的增多而导致的危险状况，故可在矿井气体监控系统中设立气体检测模块10，以达到对矿井内的部分区域进行气体检测，该气体检测模块10主要通过检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，来确定该激光传输过程中所检测到的各个数据信息，从而便于后续模块根据所得到的数据信息确定当前目标区域内的气体浓度。可以理解的是，因气体检测模块10仅针对一定区域内进行气体检测，故矿井内可设立至少两个气体检测模块10，以便于更加全面的对矿井区域进行检测。其中，上述预设类型的气体可以为甲烷气体，本实施例将以甲烷气体为检测对象进行具体说明。

可选的，上述气体检测模块10可以搭载集成安装在上述目标区域内的矿灯上，该矿灯为矿井内用于照明的矿灯，通过将气体检测模块10搭载在矿井内的各个矿灯上，利用矿灯内部的各个基础模块，为气体检测模块10提供支持，以达到对矿灯的更为有效的利用，例如矿灯中所设立的电源模块，可为上述气体检测模块10供电。

可以理解的，上述气体检测模块10可采用搭载在矿灯壳体表面的可调谐激光器，例如铟镓砷探测器。因甲烷气体能够吸收某些特定波长的光子，例如3.4微米和1.65微米。而当这些可被吸收的特定波长的光子通过甲烷气体时，光功率被高度衰减。但在与这些光吸收峰稍微不同的波长处，基本上没有光吸收。因此，基于这种光吸收现象，气体检测模块10可以通过可调谐激光光谱学技术对目标区域中的甲烷气体进行检测。

可选的，如图2所示，图2为矿井气体监控系统的结构示意图，所述气体检测模块10包括发射单元101和检测单元102：

所述发射单元101，用于控制可调激光器在所述目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射。

所述检测单元102，用于接收反射回来的激光，并根据所述反射回来的激光确定所述数据信息；所述数据信息包括所述激光传输过程中的功率信息和所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息。

在本实施例中，上述气体检测模块10中的发射单元101用于控制可调激光器在目标区域的预设位置处发射激光，以使上述激光穿过目标区域，直至碰触到目标区域的边缘位置的墙壁，也就是矿井壁时进行的反射，再通过气体检测模块10中的检测单元102根据所述反射回来的激光确定所述数据信息。其中，上述检测单元102可采用光检测器。

可以理解的，通过利用发射单元101中的可调激光源的快速调谐能力，快速且重复在选定的气体吸收峰上调谐激光波长，并在发生波长调谐时，通过检测单元102来监测通过甲烷气体后的反射回来的激光，最终确定激光传输过程中的功率信息和上述预设位置与边缘位置之间的距离信息，为后续确定目标区域的甲烷气体浓度提供数据支持。

可选的，所述气体检测模块10还包括光学准直元件103和光学聚焦部件104：

所述光学准直元件103和所述发射单元101连接，用于接收所述发射单元101发射的激光，对所述发射的激光进行准直处理，并将所述准直处理后的激光进行发射。

所述光学聚焦部件104和所述检测单元102连接，用于接收所述反射回来的激光，并将所述反射回来的激光发送给所述检测单元102。

在本实施例中，气体检测模块10中的发射单元101所发射的发射激光105经由光学准直元件103处理后，发射向存在甲烷气体107的目标区域，直至碰触到矿井壁108，再从矿井壁反射回来的反射激光106通过光学聚焦部件104后发送至检测单元102。其中，上述光学准直元件103可采用直通式光学准直元件，上述光学聚焦部件104主要用于光子收集和聚焦。

所述数据处理模块20与所述气体检测模块10连接，用于获取所述气体检测模块10发送的数据信息，根据所述数据信息确定所述目标区域的气体分布浓度图；当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，生成触发信息。

在本实施例中，数据处理模快通过处理其所获取气体检测模块10发送的数据信息，并利用层析成像算法来绘制目标区域内的甲烷气体的位置和浓度的空间分布，得到上述目标区域的气体分布浓度图，在数据处理模块20还可对上述气体分布浓度图上的气体浓度进行比对判断，当上述气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，上述数据处理模块20生成触发信息，并发送至对应模块，以达到及时提醒矿井作业人员，来减少人员伤亡，并及时提醒地面工作人员，致使地面工作人员及时应对，降低出现事故时带来的损失。

可选的，上述数据处理模块20可搭载在矿灯上，也可集成安装在服务器40中，通过矿井气体监控系统中的通信模块50将矿井气体监控系统中的各个功能模块进行通信连接。

可选的，所述数据处理模块20包括层析成像计算单元；

所述层析成像计算单元，用于根据所述激光传输过程中的功率信息和所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息进行层析成像计算，确定所述目标区域的气体分布浓度图。

在本实施例中，数据处理模块20通过设立在其中的层析成像计算单元来对所得到的激光传输过程中的功率信息和预设位置与边缘位置之间的距离信息进行处理，并进行层析成像计算，进而确定上述目标区域的气体分布浓度图。可以理解的是，在本实施例中可通过在甲烷气体的其中一个吸收峰上调至可调激光源的波长，再通过发射单元101将波长调至预期的激光发射出去，并进行反射，通过检测单元102来测量反射回来的激光的光吸收量，再结合激光传输过程中的路径长度上的积分，来得到甲烷气体的浓度。

具体的，通过检测得到的数据信息计算出甲烷气体路径长度矢量，由博朗-比尔定律来表示吸收甲烷气体的反射回来的激光的投射，具体如下：

I_d(v)＝AI_O(v)*exp[α(v)*2CL(θ)]

其中，上述Id(v)是关于检测单元102所接收到的反射回来的激光的功率与波数v的函数，功率以W为单位，上述波数v是波长的倒数；上述A是收集效率，也就是指在没有甲烷气体的情况下接收到反射回来的激光的功率与初始激光功率之比；上述Io(v)是上述发射单元101发射时的激光的初始功率与波数v的函数；上述α(v)是在标准大气压下激光的波数为v时的甲烷气体的吸收系数；上述CL(θ)是以方位角θ发射的激光从气体检测模块10发射向矿井壁的过程中通过积分计算出的所穿过的甲烷气体路径长度矢量，正常情况下方位角为垂直的90度，而CL(θ)中的L是指从气体检测模块10到矿井壁的范围距离，该距离以m为单位，而CL(θ)中的C是指沿着距离L的平均浓度。可以理解的是，由于激光是在气体检测模块10与矿井壁之间经历发射和接收两个过程之后才接收的，因此，在上述公式中的气体路径长度矢量CL(θ)为2倍。

将上述公式进行处理变换可计算出以方位角θ发射的激光从气体检测模块10发射向矿井壁的过程中所穿过的甲烷气体路径长度矢量，而处理变换后的公式如下所示：

CL(θ)＝-ln(I_d(v)/AI_O(v))/2α(v)

当通过数据信息处理得到甲烷气体路径长度矢量之后，上述层析成像计算单元再利用层析成像算法来处理所得到的甲烷气体路径长度矢量，以得到气体分布浓度图。从而确定出生成甲烷气体的位置、范围大小和浓度。

具体的，预先将气体检测模块10与矿井壁之间的空间划分为网格单元109，上述气体检测模块10与矿井壁之间的空间也就是目标区域，如图3所示，图3为矿井气体监控系统的结构示意图。再通过识别非零的甲烷气体路径长度矢量以及网格单元109的交点，进而确定包含甲烷气体的网格单元109，通过上述方式确定上述目标区域内的各个网格单元109的气体浓度是否存在的浓度存在状况，并根据各个网格单元109的浓度存在状况建立二进制甲烷气体图，该二进制甲烷气体图中显示处理甲烷气体的位置和范围大小。再将上述二进制甲烷气体图和上述甲烷气体路径长度矢量作为基于代数重建技术的层析成像算法的输入数据，确定出目标区域内各个网格单元109的平均气体浓度，从而得到上述气体分布浓度图。其中，通过划分网格来得到各个网格单元109的气体浓度，致使浓度测量更为准确，且上述进行划分的网格单元109越小，各个网格单元109所确定出的甲烷气体浓度就会越精确。

可选的，所述数据处理模块20还包括判断比对单元；

所述判断比对单元，用于对所述气体分布浓度图中的气体浓度进行判断，若所述气体浓度大于或等于预设的浓度阈值，则生成触发信息。

在本实施例中，数据处理模块20通过设立在其中的判断比对单元来对上述计算得到的气体分布浓度图中的各个网格单元109的气体浓度进行判断，若判断出气体分布浓度图的其中一个网格范元的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值，则说明当前目标区域内的甲烷气体浓度超标，该判断比对单元生成触发信息，以进行提醒。

所述控制模块30分别与所述数据处理模块20和所述服务器40连接，用于获取所述数据处理模块20发送的触发信息和所述气体分布浓度图，根据所述触发信息进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给所述服务器40，以使所述服务器40将所述气体分布浓度图进行显示。

在本实施例中，控制模块30可获取数据处理模块20发送的触发信息和气体浓度图，并根据所获取的触发信息进行报警提示操作，以达到提醒当前目标区域内的矿井作业人员的目的，控制模块30同时将气体分布浓度图发送给服务器40，以使服务器40将气体分布浓度图进行显示，并同时将当前甲烷气体的成分、浓度以及矿井编号等详细信息进行显示，便于地面工作人员及时发现问题，并进行相应的措施。可以理解的是，在气体浓度不超标的情况下，因气体检测模块10是实时检测气体，并由数据处理模块20生成气体浓度分布图的，故控制模块30在获取气体分布浓度图后，实时将气体分布浓度图发送至服务器40，以便于地面工作人员根据服务器40显示的气体分布浓度图进行监控。其中，上述服务器40可以是地面工作站，地面工作人员可通过地面工作站进行监控。

可选的，上述控制模块30在将气体分布浓度图发送给服务器40过程中，可将触发信息同时发送给服务器40以便于服务器40根据触发信息进行响应，以达到提醒地面工作人员的目的；也可由服务器40中设置判断比对机制，在服务器40接收到气体分布浓度图时，实时对气体分布浓度图中的气体浓度进行比对，若出现气体浓度大于或等于上述预设浓度阈值时，服务器40进行报警操作，以达到提醒地面工作人员的目的，服务器40还可将对应的警示命令发送至控制模块30中，以防止控制模块30未能接收到触发信息时，无法进行对应的报警提示操作，来提醒矿井作业人员。

可选的，上述控制模块30可通过RS485通信单元将上述气体分布浓度图或触发信息发送至服务器40中；上述控制模块30可搭载集成安装在上述目标区域内的矿灯上。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括通信模块50；

所述通信模块50分别与所述控制模块30与所述目标区域内的移动终端60连接，用于获取所述控制模块30发送的报警信息，并将所述报警信息发送给所述移动终端60；所述报警信息为所述控制模块30根据所述触发信息生成的信息。

在本实施例中，上述通信模块50可获取控制模块30发送的根据触发信息生成的报警信息，并将所述报警信息发送给所述移动终端60，以便于随身携带移动终端60的井内作业人员及时发现当前目标区域的气体超标现象，并进行撤离。其中，上述通信模块50可采用ZigBee无线通信单元与移动终端60进行通讯连接；上述移动终端60可以为具有无限连接装置头灯。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括地址分配模块；

所述地址分配模块分别与所述气体检测模块10和所述服务器40连接，用于为所述气体检测模块10分配地址信息，并将所述地址信息发送给所述服务器40。

在本实施例中，上述地址分配模块可通过通信模块50中的RS485通信单元与气体检测模块10进行连接，为所述气体检测模块10分配唯一对应的地址信息，例如MAC地址，并将该地址信息通过通信模块50中的网络通信单元发送给服务器40，且该地址分配模块可采用DMX控制器。

可选的，上述地址分配模块可以给气体检测模块10所搭载的矿灯分配地址，因矿灯以及气体检测模块10是直接相连的，故可以将两者的地址进行捆绑作为一个地址，基于上述的地址分配原则，服务器40根据矿灯中的控制模块30发送的信息，再结合各个矿灯或气体检测模块10对应的地址，可以确定各个处于工作状态中的矿井、硐室等地下作业场所的甲烷气体实时状况。

可选的，上述网络通信单元，用于将DMX控制器与服务器40进行连接，并将上述矿灯的各种矿灯信息，如矿灯的地址，灯具探测的甲烷信息以及当前目标区域内的作业人员信息等通过DMX控制器发送至服务器40中，以使服务器40根据矿灯地址分别进行保存。其中，上述网络通信单元可采用TCP/IP。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括驱动模块70和发光模块80；

所述驱动模块70分别与所述控制模块30和所述发光模块80连接，用于获取所述控制模块30发送的控制信息，并根据所述控制信息驱动所述发光模块80中对应的灯光进行显示；所述控制信息为所述控制模块30根据所述气体分布浓度图中的气体浓度生成的信息。

在本实施例中，控制模块30可根据气体分布浓度图中的气体浓度生成控制信息并发送给驱动模块70，以使驱动模块70驱动发光模块80进行对应的灯光显示，便于矿井内的作业人员根据对应的灯光显示确定其所处的目标区域内的当前气体浓度处于什么样的情况。

具体的，控制模块30可在其内部预设浓度范围值，若气体分布浓度图中的气体浓度小于上述浓度范围值，则说明当前目标区域内的甲烷气体属于正常，则将控制信息发送给驱动模块70，以使驱动模块70驱动发光模块80进行绿灯显示，而矿井作业人员根据看到的绿光判断当前所处环境正常，继续进行工作；若气体分布浓度图中的气体浓度处于上述浓度范围值内，则说明当前目标区域内的甲烷气体属于将要超标，则将控制信息发送给驱动模块70，以使驱动模块70驱动发光模块80进行黄灯显示，而矿井作业人员根据看到的黄光判断当前所处环境即将不安全，则进行撤离操作；若气体分布浓度图中的气体浓度大于上述浓度范围值，则说明当前目标区域内的甲烷气体属于超标，则将控制信息发送给驱动模块70，以使驱动模块70驱动发光模块80进行红灯显示，而矿井作业人员根据看到的红光判断当前所处环境危险，则需进行紧急撤离。

可选的，上述发光模块80除了为显示气体浓度进行的灯光显示之外，还包括照明光单元，用于对目标区域进行灯光照明。

可选的，上述驱动模块70和发光模块80可设立在矿灯上，上述发光模块80可以采用LED灯进行显示，而上述驱动模块70可采用LED驱动模块70。

可选的，所述矿井气体监控系统还包括语音报警模块90；

所述语音报警模块90与所述控制模块30连接，用于获取所述控制模块30发送的报警信息，并根据所述报警信息进行语音报警；所述报警信息为所述控制模块30根据所述触发信息生成的信息。

在本实施例中，控制模块30可根据数据处理模块20发送的触发信息生成报警信息，并将上述报警信息发送给语音报警模块90，以使语音报警模块90进行语音报警，以提醒井内作业人员，当前目标区域内的甲烷气体超标，需立刻进行撤离。

可选的，上述语音报警模块90可设立在矿灯上。

本申请实施例中利用气体检测模块来检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，确定激光传输过程中的数据信息，进而通过数据处理模块与气体检测模块连接，使数据处理模块获取气体检测模块发送的数据信息，根据数据信息确定目标区域的气体分布浓度图，从而可以根据目标区域内的气体分布浓度图对目标区域内的气体浓度进行判断，当气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，生成触发信息，并将触发信息发送给控制模块，以使控制模块根据触发信息进行报警提示操作，以便于矿井内的工作人员及时撤离，并同时将气体分布浓度图发送给所述服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示，促使后台工作人员及时发现问题，进而有效辅助矿井内的工作人员及时的撤离，从而提高矿井作业人员在矿井内作业时的安全性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文所述的一种矿井气体监控系统，图4所示为本申请实施例中一种矿井气体监控方法的流程示意图，该方法的执行主体可以为矿灯，如图4所示，所述矿井气体监控方法可以包括如下步骤：

步骤S401、控制可调激光器在存在预设类型气体的目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射。

步骤S402、获取反射回来的激光，根据所述反射回来的激光确定激光传输过程中的功率信息以及所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息。

步骤S403、根据所述功率信息和所述距离信息确定所述目标区域的气体分布浓度图。

步骤S404、当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示。

本申请实施例中控制可调激光器在存在预设类型气体的目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射，获取反射回来的激光，根据所述反射回来的激光确定激光传输过程中的功率信息以及所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息，根据所述功率信息和所述距离信息确定所述目标区域的气体分布浓度图，当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示，促使后台工作人员及时发现问题，进而有效辅助矿井内的工作人员及时的撤离，从而提高矿井作业人员在矿井内作业时的安全性。

在本发明的实施过程中，会出现地面工作站不能实时了解矿井作业人员在井下的情况，故在发生危险时，不能迅速有效地组织人员撤离到地面上的状况发生，故本发明还提出一种矿井人员监控方法，具体如下。

获取待作业的矿井区域内的原始地址信息集。

在本实施例中，可在矿井工作人员进入待作业的矿井区域之前，获取该矿井区域的原始地址信息集，也就是矿井区域内各个矿灯的地址信息、矿井作业人员所携带的移动终端60的地址信息以及用于检测矿灯所处的预设目标区域内有毒气体的气体检测模块10的地址信息的集合，以便于监控矿井作业人员在矿井内的工作状态。

可选的，若在当前矿井中的气体检测模块10没有搭载在矿灯之上，而是独立安装在矿井内，则需将矿灯地址信息与气体检测模块10的地址信息分别在原始地址信息集中写明；而倘若在当前矿井中的气体检测模块10搭载在矿灯之上，则可将矿灯地址信息与气体检测模块10的地址信息视为一个，下述以矿灯地址信息作为两者的地址信息。上述移动终端60所采用的工作头灯可以搭载有无线连接通信功能，如蓝牙，ZigBee等，故移动终端60一般采用矿井作业人员佩带的头灯，在矿井区域的矿灯也搭配有通信模块50后，这样每个移动终端60相当于一个矿井作业人员。

可选的，可预先在服务器40中录入当前存在的所有矿井的井内分布信息，该井内分布信息包括矿井内的各个矿灯包括地址信息在内的详细信息、各个气体检测模块10包括地址信息在内的详细信息、处于矿井内的其他工作模块的包括地址信息在内的详细信息等。致使在对某一矿井开展作业之前，只需录入此次进入该矿井的移动终端信息，其他所需的详细信息直接从服务器40的相应数据库中获取即可，便于用户操作。

可以理解的，因一次作业任务，同时开展工作的可能包含至少两个矿井，以及当前作业任务中需开放的硐室等多个不同的空间，故需对待作业的矿井作业人员进行分配，确定待作业的各个矿井的矿井区域内的原始地址信息集。其中，上述硐室一般用于作业人员休息、存放设备等，故在任务开始时，当前开放的硐室并没有矿井作业人员。

具体示例而非限定的，当前作业任务需利用矿井1至矿井5同时开展作业，故需同时有5批矿井作业人员分别进入这5个矿井内进行作业，则作业之前可以得到上述5个矿井的原始地址信息集，分别为：

关于矿井1的原始地址信息集1，矿灯(A1,A2....An)；移动终端(a1,a2....an)；

关于矿井2的原始地址信息集2，矿灯(B1,B2....Bn)；移动终端(b1,b2....bn)；

关于矿井3的原始地址信息集3，矿灯(C1,C2....Cn)；移动终端(c1,c2....cn)；

关于矿井4的原始地址信息集4，矿灯(D1,D2....Dn)；移动终端(d1,d2....dn)；

关于矿井5的原始地址信息集5，矿灯(E1,E2....En)；移动终端(e1,e2....en)；

关于硐室的原始地址信息集6，矿灯(F1,F2....Fn)；

在正常情况下，进入上述矿井1的各个矿井作业人员需携带各自的移动终端60，也就是上述原始地址信息集1中的移动终端a1至移动终端an，上述移动终端a1至移动终端an各自通过通信模块50与矿井1中的矿灯连接。因通信模块50在移动终端60和矿灯连接中，所采用的是无线通信连接，而且无线通讯连接要求距离较近，仅在一定范围内连接效果比较好，故服务器40可通过移动终端60获取其无线连接的矿灯地址信息和连接信息，以确定该移动终端60是否还处于原始地址信息集1中。其中，针对于矿灯和移动终端60的连接，上述通信模块50可以采用设置在其中的ZigBee通信单元或蓝牙通信单元等；上述整体原始地址信息集中的矿灯和移动终端60所对应的各个地址信息，例如，整体原始地址信息集中的一个子集，也就是原始地址信息集1中的A1至An以及a1至an，分别代表对应设备的具体物理地址，例如，MAC地址。

如图5所示，图5为矿井人员监控系统的结构示意图，每个移动终端60本身自带一个唯一的MAC地址，当其连接到矿灯后，地面工作站可以通过矿灯110读取到移动终端60的地址，并且可以读取各个移动终端60是分别于哪个矿灯连接。具体的，该过程还包括DMX控制器100，主要用于为矿灯分配地址信息，并与地面工作站连接，以便于将矿灯所检测到的当前连接状况、矿灯的各种矿灯信息，如矿灯的地址，灯具探测的甲烷气体信息以及当前目标区域内的作业人员信息等详细信息发送给地面工作站。由于各个矿灯的地址，和各个矿灯所在的矿井号等信息都已事先存储在地面工作站上，这样就可根据每个移动终端60所连接的矿灯，判断每个移动终端60当前在哪个矿井内，也就是可以判断每个工作人员所处的矿井。再结合其他模块，可在地面工作站定位监控矿井作业人员，保障其安全。尤其是当矿井内气体超标时，可以监控人员是否已安全离开。其中，上述DMX控制器可通过通信模块50中的网络通信单元与服务器40进行连接，该网络通信单元可采用TCP/IP；上述DMX控制器还可通过通信模块50中的RS485通信单元与矿灯进行连接。

对矿井区域内预设类型气体的气体浓度进行监测，当气体浓度超过预设的浓度阈值时，控制矿井区域内的矿灯进行提示操作，以提示矿井人员进行撤离。

获取当前地址信息集，将当前地址信息集与原始地址信息集进行比对，以确定矿井人员撤离状态。

在本实施例中，地面工作站在提示矿井人员进行撤离后可获取当前地址信息集，也就是矿井人员撤离后最新的地址信息集，并将当前地址信息与原始地址信息集进行比对，通过判断当前地址信息集中的移动终端60的地址信息是否相对于原始地址信息集中的矿灯对应的移动终端地址信息来说，原始地址信息集中的地址终端地址信息是否为零，来确定当前矿井人员是否已经全部撤离，并读取已离开气体超标的矿井内的人员佩带的移动终端的最新地址，确认其最新所处区域。

可选的，上述将当前地址信息与原始地址信息集进行比对，还包括将当前地址信息集中已离开该矿井的人员佩带的移动终端的地址信息集与响应报警信息前的原始地址信息集中的移动终端地址信息集是否一一对应，若移动终端的地址信息存在缺失，则进行报警提醒，并获取缺失的移动终端地址信息所对应的矿井作业人员信息，根据所得到的矿井作业人员信息进行对应的处理措施，例如，询问同一批进入该矿井区域的其他矿井作业人员。

可选的，可通过每隔预设时间获取当前地址信息集，来实时监测上述当前地址信息集中的移动终端地址信息集，进而确定矿井作业人员的撤离状态。

当矿井人员撤离状态不符合预设的撤离状态时，确定矿井人员撤离花费的撤离时间。当撤离时间超过预设的时间阈值时，进行报警操作。

在本实施例中，若地面工作站判断出矿井人员撤离状态不符合预设的撤离状态，例如，气体超标的矿井内的矿井作业人员未全部撤离，则需确定矿井人员撤离花费的撤离时间，也就是发生气体超标之后，矿井作业人员在井内停留的时间，该撤离时间为地面站控制矿井区域内的矿灯进行提示操作的时刻开始与到当前确定撤离状态的时刻之间的时间差值。若上述撤离时间超过预设的时间阈值，说明当前未离开矿井的作业人员可能存在危险，则进行报警操作，以便于监控人员根据报警操作进行相应的解救措施，例如，地面站工作人员利用矿灯与地面站之间设立的通讯模块与停留的作业人员进行联系，或指派救援人员或井内的其他工作人员在做好安全措施后，进入该矿井寻找停留的矿井作业人员；其中上述预设的时间阈值可取值为1至2分钟内的任意一个安全时间长度。

可选的，上述控制矿井区域内的矿灯进行提示操作，包括：

根据原始地址信息集中的移动终端地址信息以及预设的通道信息确定矿井区域内的逃生通道信息。根据原始地址信息集中的矿灯地址信息和逃生通道信息确定矿井区域内需进行提示操作的矿灯。将预设的控制指令发送给矿井区域内需进行提示操作的矿灯，以使矿灯根据控制指令进行提示操作。

在本实施例中，因一般为便于紧急情况下的撤离，矿井内均设置至少两条通道信息以及紧急避险室的通道信息等，故当气体浓度超过预设的浓度阈值时，需获取当前浓度超标的矿井内的原始地址信息集中的移动终端地址信息，也就是确定当前矿井作业人员在井下的位置，再根据上述通道信息与当前矿井作业人员的位置确定最适合矿井作业人员逃生的逃生通道信息，在确定出当前的逃生通道信息后在根据上述原始地址信息集中的矿灯地址信息确定出位于该逃生通道上的矿灯，也就是地面站需进行控制的矿灯，地面站再将预设的控制指令发送给上述确定出的矿灯，以使矿灯根据该控制指令进行提示操作，以便于矿井作业人员根据矿灯的提示操作进行快速疏散撤离，提高矿井作业人员的撤离效率，减少人员伤亡的可能性。其中，上述矿灯的提示操作包括灯光显示、语音提醒等。

可选的，在气体浓度超过预设的浓度阈值之前，包括：以预设时间周期获取第一地址信息集，将第一地址信息集与原始地址信息集进行比对。当比对失败时，进行警示操作，以警示矿井人员的地址信息出现变动。

在本实施例中，服务器40每隔一定周期更新一次地址信息集，也就是可以预设时间周期获取第一地址信息集，来判断人员作业是否运转正常，以及提高矿井内作业人员的地址信息集的准确性，以便于在出现意外状况时地面站工作人员能够以最准确的地址信息集来监控矿井内作业人员，当第一地址信息集与原始地址信息集比对失败时，说明当前矿井人员地址出现变动，则地面工作站进行警示操作，地面工作人员可根据服务器40发出的警示操作来确认当前矿井人员的地址信息变动是否为正常调度。其中，上述预设时间周期可以为10秒。

可选的，当比对失败时，还可通过当前偏离原始地址信息集的移动终端60所连接的矿灯与移动终端60通信，进而与偏离作业区域的矿井作业人员进行确认，进而确定当前偏离作业无语是否属于正常操作。

具体示例而非限定的，在任务作业过程中，当某一个处于矿井1的作业人员离开矿井1到达其他矿井或者硐室时，离开的作业人员携带的移动终端60会与所到达的新区域的矿灯无线连接。例如，矿井作业人员a1到了硐室，此时对应的移动终端a1与硐室内的矿灯F1至Fn中的任何一个，进行无线连接，此时产生新的地址信息集：

关于矿井1的第一地址信息集1，矿灯(A1,A2....An)；移动终端(a2....an)；

关于矿井2的第一地址信息集2，矿灯(B1,B2....Bn)；移动终端(b1,b2....bn)；

关于矿井3的第一地址信息集3，矿灯(C1,C2....Cn)；移动终端(c1,c2....cn)；

关于矿井4的第一地址信息集4，矿灯(D1,D2....Dn)；移动终端(d1,d2....dn)；

关于矿井5的第一地址信息集5，矿灯(E1,E2....En)；移动终端(e1,e2....en)；

关于硐室的第一地址信息集6，矿灯(F1,F2....Fn)；移动终端(a1)。

可选的，在警示矿井人员的地址信息出现变动之后，包括：获取人员变动确认信息，根据人员变动确认信息将第一地址信息集替换为原始地址信息集。

在本实施例中，当地面工作站获取工作人员发送的人员变动确认信息，则说明当前人员变动属于正常操作，则更新原始地址信息集，也就是将本次井下人员地址信息变动后的新地址信息合集，也就是第一地址信息，替换为原始地址信息集，而下一次更新的地址信息集与替换后的原始地址信息集比对判断，以达到更为准确的实时监控井下矿井作业人员。

可选的，在警示矿井人员的地址信息出现变动之后，还包括：获取人员变动否定信息，根据人员变动否定信息生成返回指令。将返回指令发送给移动终端60，以使矿井人员根据移动终端60上显示的返回指令进行返回操作。

在本实施例中，当地面工作站获取工作人员发送的人员变动否定信息，说明当前人员变动属于不正常操作，则通过地面工作站与矿灯之间的通信模块50，发送人员变动否定信息生成返回指令，将该指令通过矿灯发送给移动终端60，以使矿井人员根据指令返回其原来的作业区域。

可选的，在矿井人员根据移动终端60上显示的返回指令进行返回操作时，地面工作站将对其当前状态进行监测。在检测到偏离作业区域的矿井人员回到原作业的矿井区域后，消除监测状态，并取消因人员变动不正常而产生的警报显示。若矿井作业人员偏离原指定作业区域的时间超过预设时间段之后，地面工作站进行声音报警，以提醒工作人员进行相应的措施，例如，安排井内的其他工作人员前去寻找带回。

可选的，若获取第一地址信息集后，检测到移动终端地址信息出现缺失，则可进行报警提醒，以提示地面工作人员寻找缺失的人员；其中，可能是因移动终端60出现损坏、通信功能出现损坏、矿井作业人员到了信号连接死角，而导致移动终端地址信息出现缺失。当信息缺失是由于移动终端60损坏导致时，可在更换新的移动终端60之后，实时更新当前最新地址信息集。

本申请实施例中获取待作业的矿井区域内的原始地址信息集；对矿井区域内预设类型气体的气体浓度进行监测，以便于实时查看当前矿井区域内是否因气体产生危险状况，当气体浓度超过预设的浓度阈值时，控制矿井区域内的矿灯进行提示操作，以提示矿井人员进行撤离，来保障矿井人员能根据矿灯快速撤离危险地带；获取当前地址信息集，将当前地址信息集与原始地址信息集进行比对，通过比对的结果，来确定矿井人员撤离状态，从而进一步确定矿井人员是否处于安全状态下；当矿井人员撤离状态不符合预设的撤离状态时，确定矿井人员撤离花费的撤离时间，以判断当前矿井人员未完全处于安全状态时已经花费的撤离时间是否还处于安全时长范围内；当撤离时间超过预设的时间阈值时，进行报警操作，以提示后台工作人员针对当前超出安全时长之后，仍停留在矿井内的矿井人员进行相应的措施，从而在矿井发生危险状况时提高了对矿井作业人员安全保障性能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

图6为本申请实施例提供的矿灯的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

如图6所示，该实施例的矿灯6包括：至少一个处理器600(图6中仅示出一个)，与所述处理器600连接的存储器601，以及存储在所述存储器601中并可在所述至少一个处理器600上运行的计算机程序602，例如矿井气体监控程序。所述处理器600执行所述计算机程序602时实现上述各个矿井气体监控方法实施例中的步骤，例如图4所示的步骤S401至S404。

示例性的，所述计算机程序602可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器601中，并由所述处理器600执行，以完成本申请。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序602在所述矿灯6中的执行过程。

所述矿灯6可包括，但不仅限于，处理器600、存储器601。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是矿灯6的举例，并不构成对矿灯6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器600可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器600还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器601在一些实施例中可以是所述矿灯6的内部存储单元，例如矿灯6的硬盘或内存。所述存储器601在另一些实施例中也可以是所述矿灯6的外部存储设备，例如所述矿灯6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器601还可以既包括所述矿灯6的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器601用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器601还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/矿灯和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/矿灯实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/矿灯的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿井气体监控系统，其特征在于，包括气体检测模块、数据处理模块、控制模块和服务器；

所述气体检测模块，用于检测穿过存在预设类型气体的目标区域的激光，确定激光传输过程中的数据信息；

所述数据处理模块与所述气体检测模块连接，用于获取所述气体检测模块发送的数据信息，根据所述数据信息确定所述目标区域的气体分布浓度图；当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，生成触发信息；

所述控制模块分别与所述数据处理模块和所述服务器连接，用于获取所述数据处理模块发送的触发信息和所述气体分布浓度图，根据所述触发信息进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给所述服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示。

2.如权利要求1所述的矿井气体监控系统，其特征在于，所述气体检测模块包括发射单元和检测单元：

所述发射单元，用于控制可调激光器在所述目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射；

所述检测单元，用于接收反射回来的激光，并根据所述反射回来的激光确定所述数据信息；所述数据信息包括所述激光传输过程中的功率信息和所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息。

3.如权利要求2所述的矿井气体监控系统，其特征在于，所述气体检测模块还包括光学准直元件和光学聚焦部件：

所述光学准直元件和所述发射单元连接，用于接收所述发射单元发射的激光，对所述发射的激光进行准直处理，并将所述准直处理后的激光进行发射；

所述光学聚焦部件和所述检测单元连接，用于接收所述反射回来的激光，并将所述反射回来的激光发送给所述检测单元。

4.如权利要求2所述的矿井气体监控系统，其特征在于，所述数据处理模块包括层析成像计算单元；

所述层析成像计算单元，用于根据所述激光传输过程中的功率信息和所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息进行层析成像计算，确定所述目标区域的气体分布浓度图。

5.如权利要求1所述的矿井气体监控系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括判断比对单元；

所述判断比对单元，用于对所述气体分布浓度图中的气体浓度进行判断，若所述气体浓度大于或等于预设的浓度阈值，则生成触发信息。

6.如权利要求1所述的矿井气体监控系统，其特征在于，还包括地址分配模块；

所述地址分配模块分别与所述气体检测模块和所述服务器连接，用于为所述气体检测模块分配地址信息，并将所述地址信息发送给所述服务器。

7.如权利要求1所述的矿井气体监控系统，其特征在于，还包括通信模块；

所述通信模块分别与所述控制模块与所述目标区域内的移动终端连接，用于获取所述控制模块发送的报警信息，并将所述报警信息发送给所述移动终端；所述报警信息为所述控制模块根据所述触发信息生成的信息。

8.如权利要求1所述的矿井气体监控系统，其特征在于，还包括驱动模块和发光模块；

所述驱动模块分别与所述控制模块和所述发光模块连接，用于获取所述控制模块发送的控制信息，并根据所述控制信息驱动所述发光模块中对应的灯光进行显示；所述控制信息为所述控制模块根据所述气体分布浓度图中的气体浓度生成的信息。

9.如权利要求1所述的矿井气体监控系统，其特征在于，还包括语音报警模块；

所述语音报警模块与所述控制模块连接，用于获取所述控制模块发送的报警信息，并根据所述报警信息进行语音报警；所述报警信息为所述控制模块根据所述触发信息生成的信息。

10.一种矿井气体监控方法，其特征在于，包括：

控制可调激光器在存在预设类型气体的目标区域的预设位置处发射激光，以使所述激光穿过所述目标区域，直至碰触到所述目标区域的边缘位置进行反射；

获取反射回来的激光，根据所述反射回来的激光确定激光传输过程中的功率信息以及所述预设位置与所述边缘位置之间的距离信息；

根据所述功率信息和所述距离信息确定所述目标区域的气体分布浓度图；

当所述气体分布浓度图中的气体浓度大于或等于预设的浓度阈值时，进行报警提示操作，并将所述气体分布浓度图发送给服务器，以使所述服务器将所述气体分布浓度图进行显示。

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