CN114137925B - 一种煤矿生产安全智能管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤矿生产安全智能管理系统，涉及煤矿管理技术领域，包括终端服务器、远程控制平台、移动端和监控端；终端服务器包括数据存储模块和GIS模型模块；监控端包括数据传输模块、温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块、人员监控模块、人员违章监控模块、出勤记录模块；远程控制平台包括数据分析模块和自动修复模块；移动端数量为多个。本发明的目的是提供一种煤矿生产安全智能管理系统，能够自动运行，减少人力投入，进而保证煤矿的生产进度以及工作人员的人身安全。

Description

一种煤矿生产安全智能管理系统
本发明是发明名称为“一种煤矿生产安全智能管理系统”的分案申请，其中，母案的申请号为202010332577.8，申请日为2020.04.24。
技术领域
本发明涉及煤矿管理领域，特别是涉及一种煤矿生产安全智能管理系统。
背景技术
目前，95％的煤矿需要地下作业，煤层赋存条件复杂多变，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、冲击地压和顶板灾害事故频繁发生。特别是近十多年来，开采深度和强度的加大导致开采条件更趋复杂，重大动力灾害呈现日益加剧的趋势。因此，煤矿安全管理是当今煤矿企业管理改革的必由之路，加强安全管理可以有效提高煤矿企业安全生产管理水平，达到高产、优质和安全的效果。
而造成煤矿安全状况差的原因主要在于缺少对引发煤矿安全事故的煤矿设备、环境进行定期的检查。但通过工作人员进行检查、管理需要投入大量成本，且仍然存在监控盲区，影响了煤矿生产的进度，危及了工作人员的人身安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤矿生产安全智能管理系统，能够自动运行，减少人力投入，进而保证煤矿的生产进度以及工作人员的人身安全。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种煤矿生产安全智能管理系统，所述煤矿生产安全智能管理系统包括终端服务器、远程控制平台、移动端和监控端；所述远程控制平台、所述监控端与所述终端服务器通过以太网连接，所述移动端通过无线网络与所述终端服务器连接；
所述终端服务器包括数据存储模块和GIS模型模块；
所述监控端包括数据传输模块、温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块、人员监控模块、人员违章监控模块和出勤记录模块；
所述数据传输模块用于将所述温湿度监控模块、所述氧浓度监控模块、所述用电监控模块、所述煤矿顶板监控模块、所述通风监控模块、所述毒气监控模块、所述粉尘监控模块、所述人员监控模块、所述人员违章监控模块和所述出勤记录模块获取到的监控数据实时发送至所述数据存储模块；
所述GIS模型模块包括根据煤矿井实际环境形成的GIS场景数据库，所述GIS场景数据库用于分别与所述温湿度监控模块、所述氧浓度监控模块、所述用电监控模块、所述煤矿顶板监控模块、所述通风监控模块、所述毒气监控模块、所述粉尘监控模块、所述人员监控模块、所述人员违章监控模块建立映射关系，并将映射信息存储到所述数据存储模块；所述映射关系用于读取所述GIS场景数据信息及与其对应的监控端内设备安装位置信息；
所述远程控制平台包括数据分析模块和自动修复模块；
所述数据分析模块用于：
实时读取所述数据存储模块中的所述监控数据，并判断实时读取到的所述监控数据是否处于预先设定的阈值范围内；
若实时读取到的所述监控数据处于预先设定的阈值范围内，则将实时读取到的所述监控数据进行标记，并将标记后的所述监控数据发送至所述自动修复模块和数据存储模块；
所述自动修复模块用于根据标记后的所述监控数据，按照预先设定的修复程序，控制预先设定的修复设备运行，以使得所述监控数据恢复至所述阈值范围内；
所述移动端数量为多个。
可选地，所述终端服务器还包括数据管理模块；
所述数据管理模块用于将所述数据存储模块内的数据按照设定的方式存储，并将所述数据存储模块内的数据与工作人员的指令结合进行运维工作；
所述数据存储模块还用于存储运维信息。
可选地，所述远程控制平台还包括维修派工模块、第一通讯模块和信息管理模块；
所述维修派工模块用于在所述自动修复模块启动预先设定的修复程序后，仍不能使所述监控数据恢复至所述阈值范围内时，供工作人员自行通过维修派工模块安排维修人员进行维修；
所述第一通讯模块用于供工作人员与所述移动端通过语音或文字进行通讯；
所述信息管理模块用于供工作人员读取、管理所述远程控制平台内产生的数据。
可选地，所述温湿度监控模块用于实时监测煤矿井下巷道内的温度、湿度；
所述氧浓度监控模块用于实时监测煤矿井下巷道内氧气的浓度；
所述用电监控模块用于实时监测煤矿井内的用电设备的运行状况；
所述煤矿顶板监控模块用于实时监测煤矿井内的煤矿顶板压力；
所述通风监控模块用于实时监测向煤矿井下巷道供风的风机的各项供风指标状况；
所述毒气监控模块用于实时监测井下巷道内的有毒气体浓度；所述毒气监控模块采用多个毒气报警器、甲烷传感器、CO传感器、NO2传感器以及SO2传感器；
所述粉尘监控模块用于实时监测井下巷道内的粉尘浓度；
所述人员监控模块用于实时监测井下巷道内人员状况；
所述人员违章监控模块用于记录井下巷道内人员的违章作业、违章指挥、违反劳动纪律；
所述出勤记录模块用于记录矿工当天的出勤信息。
可选地，所述移动端为手持设备，所述移动端包括数据管理模块、第二通讯模块、任务接收模块；
所述数据管理模块用于工作人员读取所述数据存储模块内存储的监控数据和标记后的所述监控数据；
所述第二通讯模块用于供工作人员与所述远程控制平台进行通讯；
所述任务接收模块用于接收所述维修派工模块安排的任务。
可选地，所述移动端为智能手机内安装的APP；
所述移动端、所述远程控制平台上均设有登录模块，工作人员输入个人账号、密码并确认身份信息后，工作人员才有权限进入远程控制平台上的数据分析模块、自动修复模块、维修派工模块、通讯模块、信息管理模块，或者移动端上的数据管理模块、通讯模块、任务接收模块。
可选地，所述监控端还包括矿工定位模块，所述矿工定位模块用于对煤矿井下巷道内的矿工进行实时定位。
可选地，所述远程控制平台为计算机内设置的软件，所述远程控制平台的数量为多个，多个所述远程控制平台共享一个存储单元，从而使工作人员在不同的计算机端口进入远程控制平台时均能够得到一致、实时的监控数据。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过监控端能够及时获得煤矿井内的监控数据，通过数据分析模块从监控数据中自动判断出煤矿井内的异常状况，并通过自动修复模块实现矿井异常状况的自动修复，在自动修复模块不能使实时监控数据恢复至所述阈值范围内时，工作人员可自行通过维修派工模块安排维修人员进行维修，从而确保矿井异常状况得到排除。本发明提供的煤矿生产安全智能管理系统实现了自动运行，减少了人力投入，降低了管理成本，因此保证了煤矿的生产进度以及工作人员的人身安全，还解决了现有技术存在监控盲区而导致影响煤矿生产进度的问题。
此外，还通过人员监控模块、人员违章监控模块、出勤记录模块、矿工定位模块对矿井工作人员工作状态进行管理，以适应日常的管理工作，并能够及时通知矿井工作人员矿井内的异常状况，从而避免矿井工作人员受到伤害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的结构示意图。
图1为本发明煤矿生产安全智能管理系统的结构示意图。
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。
如图1所示，本发明提供一种煤矿生产安全智能管理系统，包括终端服务器、远程控制平台、移动端、监控端。
远程控制平台、监控端与终端服务器通过以太网连接。
远程控制平台为计算机内设置的软件，远程控制平台的数量为多个，多个远程控制平台共享一个存储单元，从而使工作人员在不同的计算机端口进入远程控制平台时均能够得到一致、实时的监控数据。
移动端通过无线网络与终端服务器连接，移动端为智能手机内安装的APP，从而便于工作人员外出时进行管理、维护等工作。
终端服务器内设有数据存储模块、数据管理模块、GIS模型模块。
数据管理模块将数据存储模块中的数据按照设定的方式存储，并通过所述数据与工作人员的指令结合进行运维工作；
数据存储模块用于存储运维信息和监控端获取到的数据。
GIS模型模块包括根据煤矿井实际环境形成的GIS场景数据库，监控端的温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块、人员监控模块、人员违章监控模块均与GIS场景数据库建立映射关系，并将映射信息存储到数据存储模块，通过所述映射关系可读取所述GIS场景数据信息及与其对应的监控端内设备安装位置信息。因此，工作人员能够准确了解到监控端的设备安装位置，进而便于后期的管理及维护。
监控端包括数据传输模块、温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块、人员监控模块、人员违章监控模块、出勤记录模块、矿工定位模块。
数据传输模块将温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块、人员监控模块、人员违章监控模块、出勤记录模块、矿工定位模块获取到的监控数据实时更新至终端服务器内的数据存储模块，从而便于远程控制平台、移动端读取所述监控数据。
温湿度监控模块用于实时监测煤矿井下巷道内的温度、湿度，温湿度监控模块采用多个温度传感器和湿度传感器。
氧浓度监控模块用于实时监测煤矿井下巷道内氧气的浓度，氧浓度监控模块采用多个氧气浓度探测器和氧浓度过低报警器。
用电监控模块用于实时监测煤矿井内的用电设备的运行状况，用电监控模块采用设置在设备上的电流互感器、电压表、电流表。
煤矿顶板监控模块用于实时监测煤矿井内的煤矿顶板压力，通过实时监测顶板压力及运动情况，并及时反映到远程控制平台中，以便采取有效支护，有效控制顶板事故发生，确保工作面回采。
通风监控模块用于实时监测向煤矿井下巷道供风的风机的各项供风指标状况。
毒气监控模块用于实时监测井下巷道内的有毒气体浓度，毒气监控模块采用多个毒气报警器、甲烷传感器、CO传感器、NO2传感器以及SO2传感器。
粉尘监控模块用于实时监测井下巷道内的粉尘浓度，粉尘监控模块采用多个粉尘监测仪。
人员监控模块用于实时监测井下巷道内人员状况；人员违章监控模块用于记录井下巷道内人员的违章作业、违章指挥、违反劳动纪律；出勤记录模块用于记录矿工当天的出勤信息。
矿工定位模块用于对煤矿井下巷道内的矿工进行实时定位。
远程控制平台内设有数据分析模块、自动修复模块、维修派工模块、通讯模块(第一通讯模块)、信息管理模块、登录模块。
工作人员输入个人账号、密码并确认身份信息后，工作人员才有权限进入远程控制平台上的数据分析模块、自动修复模块、维修派工模块、通讯模块(第一通讯模块)、信息管理模块。
数据分析模块实时读取所述数据存储模块中的监控数据，并将实时监控数据与预先设定的相应阈值进行对比，若实时监控数据不在所述阈值范围内，数据分析模块将所述监控数据进行标记，并将标记发送至自动修复模块以及数据存储模块，从而实现矿井异常状况的自动判断。
工作人员在远程控制平台内能够及时了解异常监控数据；进而及时了解煤矿井内的状况。
自动修复模块根据所述标记按照预先设定的修复程序，控制设定的修复设备运行，使得实时监控数据恢复至所述阈值范围内，进而实现矿井异常状况的自动修复。
维修派工模块在自动修复模块启动修复程序后，仍不能使实时监控数据恢复至所述阈值范围内时，工作人员可自行通过维修派工模块安排维修人员进行维修；从而确保矿井异常状况得到排除。
通讯模块(第一通讯模块)用于工作人员与所述移动端通过语音或文字进行通讯，以便工作人员及时掌握当前状态。
信息管理模块用于工作人员读取、管理远程控制平台内所产生的数据。
移动端数量为多个，移动端为手持设备。移动端包括数据管理模块、通讯模块(第二通讯模块)、任务接收模块、登录模块。
工作人员输入个人账号、密码并确认身份信息后，工作人员才有权限进入移动端上的数据管理模块、通讯模块(第二通讯模块)、任务接收模块。
数据管理模块用于工作人员读取数据存储模块内存储的监控数据和所述标记，以便及时掌握煤矿井内的状况。
通讯模块(第二通讯模块)用于工作人员与远程控制平台进行通讯；任务接收模块用于接收所述维修派工模块安排的任务。
本发明提供的一种煤矿生产安全智能管理系统，通过监控端的温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块能够及时获得煤矿井内的监控数据，通过数据分析模块能够从监控数据中自动判断出煤矿井内的异常状况，并通过自动修复模块实现矿井异常状况的自动修复，在自动修复模块不能使实时监控数据恢复至所述阈值范围内时，工作人员可自行通过维修派工模块安排维修人员进行维修，从而确保矿井异常状况得到排除。
通过人员监控模块、人员违章监控模块、出勤记录模块、矿工定位模块能够对矿井工作人员工作状态进行管理，以适应日常的管理工作，并能够及时通知矿井工作人员矿井内的异常状况，从而避免矿井工作人员受到伤害。本发明的管理系统能够自动运行，减少了人力投入，降低了管理成本，因此保证了煤矿的生产进度以及工作人员的人身安全。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种煤矿生产安全智能管理系统，其特征在于，所述煤矿生产安全智能管理系统包括终端服务器、远程控制平台、移动端和监控端；所述远程控制平台、所述监控端与所述终端服务器通过以太网连接，所述移动端通过无线网络与所述终端服务器连接；
所述终端服务器包括数据存储模块和GIS模型模块；
所述监控端包括数据传输模块、温湿度监控模块、氧浓度监控模块、用电监控模块、煤矿顶板监控模块、通风监控模块、毒气监控模块、粉尘监控模块、人员监控模块、人员违章监控模块和出勤记录模块；
所述温湿度监控模块用于实时监测煤矿井下巷道内的温度、湿度；所述氧浓度监控模块用于实时监测煤矿井下巷道内氧气的浓度；所述用电监控模块用于实时监测煤矿井内的用电设备的运行状况；所述煤矿顶板监控模块用于实时监测煤矿井内的煤矿顶板压力；所述通风监控模块用于实时监测向煤矿井下巷道供风的风机的各项供风指标状况；所述毒气监控模块用于实时监测井下巷道内的有毒气体浓度；所述毒气监控模块采用多个毒气报警器、甲烷传感器、CO传感器、NO2传感器以及SO2传感器；所述粉尘监控模块用于实时监测井下巷道内的粉尘浓度；所述人员监控模块用于实时监测井下巷道内人员状况；所述人员违章监控模块用于记录井下巷道内人员的违章作业、违章指挥、违反劳动纪律；所述出勤记录模块用于记录矿工当天的出勤信息；
所述数据传输模块用于将所述温湿度监控模块、所述氧浓度监控模块、所述用电监控模块、所述煤矿顶板监控模块、所述通风监控模块、所述毒气监控模块、所述粉尘监控模块、所述人员监控模块、所述人员违章监控模块和所述出勤记录模块获取到的监控数据实时发送至所述数据存储模块；
所述GIS模型模块包括根据煤矿井实际环境形成的GIS场景数据库，所述GIS场景数据库用于分别与所述温湿度监控模块、所述氧浓度监控模块、所述用电监控模块、所述煤矿顶板监控模块、所述通风监控模块、所述毒气监控模块、所述粉尘监控模块、所述人员监控模块、所述人员违章监控模块建立映射关系，并将映射信息存储到所述数据存储模块；所述映射关系用于读取所述GIS场景数据信息及与其对应的监控端内设备安装位置信息；
所述远程控制平台包括数据分析模块和自动修复模块；
所述数据分析模块用于：
实时读取所述数据存储模块中的所述监控数据，并判断实时读取到的所述监控数据是否处于预先设定的阈值范围内；
若实时读取到的所述监控数据未处于预先设定的阈值范围内，则将实时读取到的所述监控数据进行标记，并将标记后的所述监控数据发送至所述自动修复模块和数据存储模块；
所述自动修复模块用于根据标记后的所述监控数据，按照预先设定的修复程序，控制预先设定的修复设备运行，以使得所述监控数据恢复至所述阈值范围内；
所述移动端数量为多个；
所述终端服务器还包括数据管理模块；所述数据管理模块用于将所述数据存储模块内的数据按照设定的方式存储，并将所述数据存储模块内的数据与工作人员的指令结合进行运维工作；所述数据存储模块还用于存储运维信息；
所述远程控制平台还包括维修派工模块、第一通讯模块和信息管理模块；所述维修派工模块用于在所述自动修复模块启动预先设定的修复程序后，仍不能使所述监控数据恢复至所述阈值范围内时，供工作人员自行通过维修派工模块安排维修人员进行维修；所述第一通讯模块用于供工作人员与所述移动端通过语音或文字进行通讯；所述信息管理模块用于供工作人员读取、管理所述远程控制平台内产生的数据；
所述移动端为手持设备，所述移动端包括数据管理模块、第二通讯模块、任务接收模块；所述数据管理模块用于工作人员读取所述数据存储模块内存储的监控数据和所述标记；所述第二通讯模块用于供工作人员与所述远程控制平台进行通讯；所述任务接收模块用于接收所述维修派工模块安排的任务；
所述移动端为智能手机内安装的APP；所述移动端、所述远程控制平台上均设有登录模块，工作人员输入个人账号、密码并确认身份信息后，工作人员才有权限进入远程控制平台上的数据分析模块、自动修复模块、维修派工模块、通讯模块、信息管理模块，或者移动端上的数据管理模块、通讯模块、任务接收模块；
所述监控端还包括矿工定位模块，所述矿工定位模块用于对煤矿井下巷道内的矿工进行实时定位；
所述远程控制平台为计算机内设置的软件，所述远程控制平台的数量为多个，多个所述远程控制平台共享一个存储单元，从而使工作人员在不同的计算机端口进入远程控制平台时均能够得到一致、实时的监控数据。
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