CN115992736A - 一种矿井采空区火灾预警控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿井采空区火灾预警控制系统，涉及矿井预警技术领域，解决了因某种原因造成监测数值出现波动，波动参数同时也会造成警报的发生，对监测数值的整体判定并不准确的技术问题，根据所监视的监视参数，对异常区域进行时段分析处理，并获取此时段的异常占比参值，将异常占比参值与预设参数进行比对，根据比对结果，生成对应的预警信号，并通过预警信号对预警终端进行控制；对异常区域进行时段监测，采用占比处理的方式，避免因某次数值波动，生成对应的预警信号，造成维护人员到达指定地点后，却并未发生对应的预警情况，从而造成人员不满，体验效果不佳，采用时段占比处理的方式，使所判定的情况更加准确，提升精确度。
Description
技术领域
本发明属于矿井预警技术领域，具体是一种矿井采空区火灾预警控制系统。
背景技术
煤矿采空区，是指在煤矿作业过程中，将地下煤炭或煤矸石等开采完成后留下的空洞或空腔。
专利号为CN101079178A的申请公开了一种火灾疏散预警控制系统，该控制系统包括：由中心控制计算机系统构成的监控中心，火灾烟雾探测器，喷淋灭火装置，信号发送及接收装置，人群密度实时监测系统，光电指示牌。本发明采用中心控制计算机系统，可以记录多个点的环境参数，实时计算现场的疏散风险，该系统能够在火灾未发生时根据室内环境及当前信息给出火灾发生概率及人群疏散概率等指标，当相关指标超过预定阈值后，产生预警信号，并指导相关工作人员采取措施降低风险，系统通过硬件控制器对预警等级指示牌进行控制，指示出各项指标，并实现了人工报警，自动预警的功能。
针对于矿井采空区进行火灾预警时，需要对此区域的多组参数数值进行采集，并将所采集的数值与预设参数进行比对，超出预设范围值时，便生成对应的警报，警示操作人员对指定区域进行维护处理，此种方式，会导致因某种原因造成监测数值出现波动，波动参数同时也会造成警报的发生，从而造成误判，对监测数值的整体判定并不准确，并不能达到较好的监测效果。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种矿井采空区火灾预警控制系统，用于解决因某种原因造成监测数值出现波动，波动参数同时也会造成警报的发生，对监测数值的整体判定并不准确的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种矿井采空区火灾预警控制系统，包括数据采集端、处理终端、预警终端以及显示终端；
所述处理终端包括区域划分单元、区域数据处理单元、时段监测单元、标记单元以及波动数据处理单元；
所述数据采集端，用于对指定的矿井采空区的区域数据进行采集，将所采集的区域数据传输至处理终端内；
所述处理终端，对所采集的区域数据进行接收，并通过区域划分单元对此区域数据进行划分并进行标记，将不同的区域数据标记为QYi，其中i代表不同的划分区域；
所述区域数据处理单元，根据所接收的区域数据QYi，将属于不同区域的区域数据QYi进行分析处理，通过分析处理结果生成异常信号，对数值异常的区域进行标记，并传输至外部显示终端内；
所述标记单元，根据异常信号以及标记i，对指定的区域标记为异常区域，并将异常区域的区域数据进行捆绑，生成异常区域数据包，并将异常区域数据包传输至显示终端内；
所述时段监测单元，对异常区域进行实时监视，并将所监视的监视参数传输至波动数据处理单元内；
所述波动数据处理单元，根据所监视的监视参数，对异常区域进行时段分析处理，并获取此时段的异常占比参值，将异常占比参值与预设参数Y3进行比对，根据比对结果，生成对应的预警信号，并通过预警信号对预警终端进行控制。
优选的，所述区域数据包括温度参数、瓦斯浓度参数、一氧化碳浓度参数和氧气浓度参数。
优选的，所述区域数据处理单元对不同区域的区域数据进行分析处理的具体方式为：
S1、从区域数据QYi内提取对应的温度参数、瓦斯浓度参数、一氧化碳浓度参数和氧气浓度参数，并将温度参数标记为WDi，将瓦斯浓度参数标记为WSi，将一氧化碳浓度参数标记为YYi，将氧气浓度参数标记为YQi；
将温度数据WDi与预设值X1进行比对，当WDi≥X1时，生成温度超标信号，并传输至显示终端内；
将瓦斯浓度参数WSi与预设值X2进行比对，当WDi≥X2时，生成瓦斯浓度超标信号，并传输至显示终端内；
将一氧化碳浓度参数YYi与预设值X3进行比对，当WDi≥X3时，生成一氧化碳浓度超标信号，并传输至显示终端内；
将氧气浓度参数YQi与预设值X4进行比对，当YQi＜X4时，生成氧气浓度低微信号，并传输至显示终端内，其中X1、X2、X3以及X4均为预设参数；
S2、采用
得到判定参数PDi，并从多组判定参数PDi中提取最大值以及最小值，将最大值标记为PDmax，将最小值标记为PDmin；
S3、采用
得到核对参值HDi，其中
为多组判定参数PDi的均值，将核对参值HDi与预设值Y1和Y2进行比对，其中Y1＜Y2，且Y1和Y2具体取值由操作人员根据经验拟定，当Y1≤HDi≤Y2时，不生成任何信号，反之，生成异常信号，并将异常信号传输至标记单元内。
优选的，所述波动数据处理单元对异常区域进行时段分析处理的具体方式为：
采用步骤S2以及S3的方式，获取异常区域的核对参值HDi；
确定波动时段T，T取值1h，获取核对参值HDi不属于Y1和Y2之间的次数QEi以及时长QTi，其中QTi的时间单位为分钟，采用
得到异常占比参值ZBCi，其中A1和A2均为预设的固定系数因子；
将异常占比参值ZBCi与预设参数Y3进行比对，当ZBCi＜Y3时，不生成任何信号，反之，生成预警信号，并将预警信号传输至预警终端内。
优选的，所述预警终端根据预警信号自行进行预警处理，并同时将预警信号以及标记i传输至显示终端内，显示终端对预警信号以及对应分区的区域数据进行展示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：对指定的矿井采空区的区域数据进行采集，将所采集的区域数据传输至处理终端内，再通过区域划分单元对不同的区域数据进行划分并标记，对所采集的区域数据进行预处理，将超标信号传输至外部显示终端内，再对不同区域的参数进行分析，将数值偏差较大的区域设定为异常区域，对异常区域进行实时监视，并将所监视的监视参数传输至波动数据处理单元内，根据所监视的监视参数，对异常区域进行时段分析处理，并获取此时段的异常占比参值，将异常占比参值与预设参数Y3进行比对，根据比对结果，生成对应的预警信号，并通过预警信号对预警终端进行控制；
采用此种方式，对异常区域进行时段监测，采用占比处理的方式，避免因某次数值波动，生成对应的预警信号，造成维护人员到达指定地点后，却并未发生对应的预警情况，从而造成人员不满，体验效果不佳，采用时段占比处理的方式，使所判定的情况更加准确，提升精确度。
附图说明
图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了一种矿井采空区火灾预警控制系统，包括数据采集端、处理终端、预警终端以及显示终端；
所述处理终端包括区域划分单元、区域数据处理单元、时段监测单元、标记单元以及波动数据处理单元；
所述区域划分单元分别与区域数据处理单元和时段监测单元输入端电性连接，所述区域数据处理单元与标记单元之间双向连接，所述时段监测单元输出端与波动数据处理单元输入端电性连接；
所述数据采集端，用于对指定的矿井采空区的区域数据进行采集，所采集的区域数据包括温度参数、瓦斯浓度参数、一氧化碳浓度参数和氧气浓度参数，将所采集的区域数据传输至处理终端内；
所述处理终端，对所采集的区域数据进行接收，并通过区域划分单元对此区域数据进行划分并进行标记，将不同的区域数据标记为QYi，其中i代表不同的划分区域(具体的，每个区域均设置有对应的传感器对数据进行采集，对应区域传感器所采集的数据便传输至区域划分单元内，区域划分单元根据传感器的编号，将所采集的区域数据进行依次划分)；
所述区域数据处理单元，根据所接收的区域数据QYi，将属于不同区域的区域数据QYi进行分析处理，通过分析处理结果，对数值异常的区域进行标记，并传输至外部显示终端内，其中对不同区域的区域数据进行分析处理的具体方式为：
S1、从区域数据QYi内提取对应的温度参数、瓦斯浓度参数、一氧化碳浓度参数和氧气浓度参数，并将温度参数标记为WDi，将瓦斯浓度参数标记为WSi，将一氧化碳浓度参数标记为YYi，将氧气浓度参数标记为YQi；
将温度数据WDi与预设值X1进行比对，当WDi≥X1时，生成温度超标信号，并传输至显示终端内；
将瓦斯浓度参数WSi与预设值X2进行比对，当WDi≥X2时，生成瓦斯浓度超标信号，并传输至显示终端内；
将一氧化碳浓度参数YYi与预设值X3进行比对，当WDi≥X3时，生成一氧化碳浓度超标信号，并传输至显示终端内；
将氧气浓度参数YQi与预设值X4进行比对，当YQi＜X4时，生成氧气浓度低微信号，并传输至显示终端内，其中X1、X2、X3以及X4均为预设参数；
S2、采用
得到判定参数PDi，并从多组判定参数PDi中提取最大值以及最小值，将最大值标记为PDmax，将最小值标记为PDmin；
S3、采用
得到核对参值HDi，其中
为多组判定参数PDi的均值，将核对参值HDi与预设值Y1和Y2进行比对，其中Y1＜Y2，且Y1和Y2具体取值由操作人员根据经验拟定，当Y1≤HDi≤Y2时，不生成任何信号，反之，生成异常信号，并将异常信号传输至标记单元内；
所述标记单元，根据异常信号以及标记i，对指定的区域标记为异常区域，并将异常区域的区域数据进行捆绑，生成异常区域数据包，并将异常区域数据包传输至显示终端内，外部人员根据显示终端所显示的参数，对异常区域的区域数据进行分析处理，并作出对应的防护措施；
所述时段监测单元，对异常区域进行实时监视，并将所监视的监视参数传输至波动数据处理单元内；
所述波动数据处理单元，根据所监视的监视参数，对异常区域进行时段分析处理，并获取此时段的异常占比参值，将异常占比参值与预设参数Y3进行比对，根据比对结果，生成对应的预警信号，并通过预警信号对预警终端进行控制，其中对异常区域进行时段分析处理的具体方式为：
采用步骤S2以及S3的方式，获取异常区域的核对参值HDi；
确定波动时段T，T取值1h，获取核对参值HDi不属于Y1和Y2之间的次数QEi以及时长QTi(所获取的核对参值HDi为此时刻前1h的多组不同的核对参值)，其中QTi的时间单位为分钟，采用
得到异常占比参值ZBCi，其中A1和A2均为预设的固定系数因子；
将异常占比参值ZBCi与预设参数Y3进行比对，当ZBCi＜Y3时，不生成任何信号，反之，生成预警信号，并将预警信号传输至预警终端内。
所述预警终端根据预警信号自行进行预警处理，并同时将预警信号以及标记i传输至显示终端内，显示终端对预警信号以及对应分区的区域数据进行展示。
采用此种方式，对异常区域进行时段监测，采用占比处理的方式，避免因某次数值波动，生成对应的预警信号，造成维护人员到达指定地点后，却并未发生对应的预警情况，从而造成人员不满，体验效果不佳，采用时段占比处理的方式，使所判定的情况更加准确，提升精确度。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：预先对指定的矿井采空区的区域数据进行采集，将所采集的区域数据传输至处理终端内，再通过区域划分单元对不同的区域数据进行划分并标记，对所采集的区域数据进行预处理，将超标信号传输至外部显示终端内，再对不同区域的参数进行分析，将数值偏差较大的区域设定为异常区域，对异常区域进行实时监视，并将所监视的监视参数传输至波动数据处理单元内，根据所监视的监视参数，对异常区域进行时段分析处理，并获取此时段的异常占比参值，将异常占比参值与预设参数Y3进行比对，根据比对结果，生成对应的预警信号，并通过预警信号对预警终端进行控制；
采用此种方式，对异常区域进行时段监测，采用占比处理的方式，避免因某次数值波动，生成对应的预警信号，造成维护人员到达指定地点后，却并未发生对应的预警情况，从而造成人员不满，体验效果不佳，采用时段占比处理的方式，使所判定的情况更加准确，提升精确度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (5)
1.一种矿井采空区火灾预警控制系统，其特征在于，包括数据采集端、处理终端、预警终端以及显示终端；
所述处理终端包括区域划分单元、区域数据处理单元、时段监测单元、标记单元以及波动数据处理单元；
所述数据采集端，用于对指定的矿井采空区的区域数据进行采集，将所采集的区域数据传输至处理终端内；
所述处理终端，对所采集的区域数据进行接收，并通过区域划分单元对此区域数据进行划分并进行标记，将不同的区域数据标记为QYi，其中i代表不同的划分区域；
所述区域数据处理单元，根据所接收的区域数据QYi，将属于不同区域的区域数据QYi进行分析处理，通过分析处理结果生成异常信号，对数值异常的区域进行标记，并传输至外部显示终端内；
所述标记单元，根据异常信号以及标记i，对指定的区域标记为异常区域，并将异常区域的区域数据进行捆绑，生成异常区域数据包，并将异常区域数据包传输至显示终端内；
所述时段监测单元，对异常区域进行实时监视，并将所监视的监视参数传输至波动数据处理单元内；
所述波动数据处理单元，根据所监视的监视参数，对异常区域进行时段分析处理，并获取此时段的异常占比参值，将异常占比参值与预设参数Y3进行比对，根据比对结果，生成对应的预警信号，并通过预警信号对预警终端进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种矿井采空区火灾预警控制系统，其特征在于，所述区域数据包括温度参数、瓦斯浓度参数、一氧化碳浓度参数和氧气浓度参数。
3.根据权利要求2所述的一种矿井采空区火灾预警控制系统，其特征在于，所述区域数据处理单元对不同区域的区域数据进行分析处理的具体方式为：
S1、从区域数据QYi内提取对应的温度参数、瓦斯浓度参数、一氧化碳浓度参数和氧气浓度参数，并将温度参数标记为WDi，将瓦斯浓度参数标记为WSi，将一氧化碳浓度参数标记为YYi，将氧气浓度参数标记为YQi；
将温度数据WDi与预设值X1进行比对，当WDi≥X1时，生成温度超标信号，并传输至显示终端内；
将瓦斯浓度参数WSi与预设值X2进行比对，当WDi≥X2时，生成瓦斯浓度超标信号，并传输至显示终端内；
将一氧化碳浓度参数YYi与预设值X3进行比对，当WDi≥X3时，生成一氧化碳浓度超标信号，并传输至显示终端内；
将氧气浓度参数YQi与预设值X4进行比对，当YQi＜X4时，生成氧气浓度低微信号，并传输至显示终端内，其中X1、X2、X3以及X4均为预设参数；
S2、采用
得到判定参数PDi，并从多组判定参数PDi中提取最大值以及最小值，将最大值标记为PDmax，将最小值标记为PDmin；
S3、采用
得到核对参值HDi，其中
为多组判定参数PDi的均值，将核对参值HDi与预设值Y1和Y2进行比对，其中Y1＜Y2，且Y1和Y2具体取值由操作人员根据经验拟定，当Y1≤HDi≤Y2时，不生成任何信号，反之，生成异常信号，并将异常信号传输至标记单元内。
4.根据权利要求3所述的一种矿井采空区火灾预警控制系统，其特征在于，所述波动数据处理单元对异常区域进行时段分析处理的具体方式为：
采用步骤S2以及S3的方式，获取异常区域的核对参值HDi；
确定波动时段T，T取值1h，获取核对参值HDi不属于Y1和Y2之间的次数QEi以及时长QTi，其中QTi的时间单位为分钟，采用
得到异常占比参值ZBCi，其中A1和A2均为预设的固定系数因子；
将异常占比参值ZBCi与预设参数Y3进行比对，当ZBCi＜Y3时，不生成任何信号，反之，生成预警信号，并将预警信号传输至预警终端内。
5.根据权利要求4所述的一种矿井采空区火灾预警控制系统，其特征在于，所述预警终端根据预警信号自行进行预警处理，并同时将预警信号以及标记i传输至显示终端内，显示终端对预警信号以及对应分区的区域数据进行展示。
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| CN202211723188.3A CN115992736A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种矿井采空区火灾预警控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202211723188.3A CN115992736A (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 一种矿井采空区火灾预警控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN115992736A true CN115992736A (zh) | 2023-04-21 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116259013A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-13 | 河北达梦软件技术有限公司 | 一种入侵检测系统 |
| CN117639936A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-03-01 | 广西电网有限责任公司贵港供电局 | 一种基于ip光纤通信的传输方法和装置 |
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2022
- 2022-12-30 CN CN202211723188.3A patent/CN115992736A/zh active Pending
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN116259013A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-13 | 河北达梦软件技术有限公司 | 一种入侵检测系统 |
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| CN117639936B (zh) * | 2023-12-12 | 2024-05-24 | 广西电网有限责任公司贵港供电局 | 一种基于ip光纤通信的传输方法和装置 |
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