基于物联网的矿井地质灾害监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的矿井地质灾害监测系统，通过在矿井中部署大量的传感器节点，分别对地面震动、支撑柱位移、支撑柱内部压力以及矿井巷道内的空气成份进行监测，使用物联网技术将所有传感器节点组织在一起，实现数据的传输与聚合，再将采集到的数据进行多类型数据融合，根据数据的融合结果实现矿井地质灾害的分析，评定灾害级别，发布相应的联动控制命令，使得矿井能够通过内部的调整，处于相对健康的运行状态，而一旦预测到可能会发生严重的地质灾害的时候，也能够尽早的打开矿井内部的逃生系统，让井下的工人尽快的离开危险区域，提高矿井地质灾害预测的准确性和有效性。

Mine geological disaster monitoring system based on Internet of things

The invention discloses a mine geological disaster monitoring system based on the Internet of things, through the deployment of a large number of sensor nodes in the mine, were on the ground vibration, support column displacement, internal pressure and air column support in mine roadway component monitoring, using networking technology all sensor nodes together to achieve data transmission and aggregation, then collected the data of various types of data fusion, according to the analysis of mine geological hazard data fusion results, evaluation of disaster level, the corresponding control command issued by the linkage, internal adjustment, running relatively healthy, but once predicted that may happen when geological disasters serious, can also open the escape system inside the mine as soon as possible, so that the underground workers out of danger as soon as possible Region to improve the accuracy and validity of mine geological hazard prediction.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的矿井地质灾害监测系统
本专利技术属于矿井应急监测系统
，涉及一种地质灾害监测系统，具体是一种基于物联网的矿井地质灾害监测系统。
技术介绍
在所有的事故当中，尤其以地质灾害事故对矿井的打击最为致命，不仅会对整个矿井造成毀灭性的打击，而且直接威胁到在井下工作的矿工安全。因此，如何有效的对矿井内部的地质灾害进行监测，并做到有效的预警和防护，对提高矿井的生产安全有着十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的矿井地质灾害监测系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于物联网的矿井地质灾害监测系统，包括地面震动监测模块、支撑柱位移监测模块、支撑柱内部压力监测模块、空气成分监测模块、多类型数据融合模块、地质灾害分析模块、风险评估模块、灾害分级标准库以及联动处理模块；所述地面震动监测模块，通过分布在矿井内的震动传感器节点，采集矿井内的地面震动数据，上传到多类型数据融合模块；所述支撑柱位移监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的位移传感器节点，采集矿井内支撑柱的位移数据，上传到多类型数据融合模块；所述支撑柱内部压力监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的压力传感器节点，采集矿井内支撑柱的内部压力数据，上传到多类型数据融合模块；所述空气成分监测模块，通过分布在矿井内的气体传感器节点，采集矿井内的空气成分数据，上传到多类型数据融合模块；所述多类型数据融合模块，对地面震动监测模块上传的地面震动数据，支撑柱位移监测模块上传的支撑柱位移数据，支撑柱内部压力监测模块上传的支撑柱内部压力数据以及空气成分监测模块上传的空气成分数据进行数据融合，输出到地质灾害分析模块，实现对数据的综合分析与处理；所述地质灾害分析模块，根据多类型数据融合模块对数据的融合结果，对矿井地质灾害进行分析，超过预设阀值时进行预警；所述风险评估模块，根据预设的灾害分级标准，对进行预警的灾害进行分级，输出分级结果到联动处理模块；所述灾害分级标准库，用于工作人员预先设定灾害的分级标准，供风险评估模块调用；所述联动处理模块，根据风险评估模块评定的灾害分级结果，执行相应的操作。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的矿井地质灾害监测系统，通过在矿井中部署大量的传感器节点，分别对地面震动、支撑柱位移、支撑柱内部压力以及矿井巷道内的空气成份进行监测，使用物联网技术将所有传感器节点组织在一起，实现数据的传输与聚合，再将采集到的数据进行多类型数据融合，根据数据的融合结果实现矿井地质灾害的分析，评定灾害级别，发布相应的联动控制命令，使得矿井能够通过内部的调整，处于相对健康的运行状态，而一旦预测到可能会发生严重的地质灾害的时候，也能够尽早的打开矿井内部的逃生系统，让井下的工人尽快的离开危险区域，提高矿井地质灾害预测的准确性和有效性。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。图1是本专利技术的系统示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供了一种基于物联网的矿井地质灾害监测系统，包括地面震动监测模块、支撑柱位移监测模块、支撑柱内部压力监测模块、空气成分监测模块、多类型数据融合模块、地质灾害分析模块、风险评估模块、灾害分级标准库以及联动处理模块。地面震动监测模块，通过分布在矿井内的震动传感器节点，采集矿井内的地面震动数据，上传到多类型数据融合模块。支撑柱位移监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的位移传感器节点，采集矿井内支撑柱的位移数据，上传到多类型数据融合模块。支撑柱内部压力监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的压力传感器节点，采集矿井内支撑柱的内部压力数据，上传到多类型数据融合模块。空气成分监测模块，通过分布在矿井内的气体传感器节点，采集矿井内的空气成分数据，上传到多类型数据融合模块。多类型数据融合模块，对地面震动监测模块上传的地面震动数据，支撑柱位移监测模块上传的支撑柱位移数据，支撑柱内部压力监测模块上传的支撑柱内部压力数据以及空气成分监测模块上传的空气成分数据进行数据融合，输出到地质灾害分析模块，实现对数据的综合分析与处理。地质灾害分析模块，根据多类型数据融合模块对数据的融合结果，对矿井地质灾害进行分析，超过预设阀值时进行预警。风险评估模块，根据预设的灾害分级标准，对进行预警的灾害进行分级，输出分级结果到联动处理模块。灾害分级标准库，用于工作人员预先设定灾害的分级标准，供风险评估模块调用；其中，灾害分级包括高危级灾害、中危级灾害和低危级灾害。联动处理模块，根据风险评估模块评定的灾害分级结果，执行相应的操作；当灾害评定为高危级灾害时，发出报警信号，打开矿井内所有逃生通道并启动井下营救应急设备，以最高效的方式让矿井内的矿工尽快脱离危险区域；当灾害评定为中危级灾害时，发出报警信号，打开矿井内部分逃生通道，将矿井内的矿工转移到相对安全的区域；当灾害评定为低危级灾害时，仅仅根据监测到的地质变化情况，动态的调整井下安全防护设备，使矿井内的安全防护设备能够适应矿井内地质的变化，如调整支撑柱的内部支撑压力，微调支撑柱的相关配置等。本专利技术提供的矿井地质灾害监测系统，通过在矿井中部署大量的传感器节点，分别对地面震动、支撑柱位移、支撑柱内部压力以及矿井巷道内的空气成份进行监测，使用物联网技术将所有传感器节点组织在一起，实现数据的传输与聚合，再将采集到的数据进行多类型数据融合，根据数据的融合结果实现矿井地质灾害的分析，评定灾害级别，发布相应的联动控制命令，使得矿井能够通过内部的调整，处于相对健康的运行状态，而一旦预测到可能会发生严重的地质灾害的时候，也能够尽早的打开矿井内部的逃生系统，让井下的工人尽快的离开危险区域，提高矿井地质灾害预测的准确性和有效性。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上内容仅仅是对本专利技术结构所作的举例和说明，所属本
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离专利技术的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于物联网的矿井地质灾害监测系统，其特征在于：包括地面震动监测模块、支撑柱位移监测模块、支撑柱内部压力监测模块、空气成分监测模块、多类型数据融合模块、地质灾害分析模块、风险评估模块、灾害分级标准库以及联动处理模块；所述地面震动监测模块，通过分布在矿井内的震动传感器节点，采集矿井内的地面震动数据，上传到多类型数据融合模块；所述支撑柱位移监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的位移传感器节点，采集矿井内支撑柱的位移数据，上传到多类型数据融合模块；所述支撑柱内部压力监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的压力传感器节点，采集矿井内支撑柱的内部压力数据，上传到多类型数据融合模块；所述空气成分监测模块，通过分布在矿井内的气体传感器节点，采集矿井内的空气成分数据，上传到多类型数据融合模块；所述多类型数据融合模块，对地面震动监测模块上传的地面震动数据，支撑柱位移监测模块上传的支撑柱位移数据，支撑柱内部压力监测模块上传的支撑柱内部压力数据以及空气成分监测模块上传的空气成分数据进行数据融合，输出到地质灾害分析模块，实现对数据的综合分析与处理；所述地质灾害分析模块，根据多类型数据融合模块对数据的融合结果，对矿井地质灾害进行分析，超过预设阀值时进行预警；所述风险评估模块，根据预设的灾害分级标准，对进行预警的灾害进行分级，输出分级结果到联动处理模块；所述灾害分级标准库，用于工作人员预先设定灾害的分级标准，供风险评估模块调用；所述联动处理模块，根据风险评估模块评定的灾害分级结果，执行相应的操作。...

【技术特征摘要】
1.基于物联网的矿井地质灾害监测系统，其特征在于：包括地面震动监测模块、支撑柱位移监测模块、支撑柱内部压力监测模块、空气成分监测模块、多类型数据融合模块、地质灾害分析模块、风险评估模块、灾害分级标准库以及联动处理模块；所述地面震动监测模块，通过分布在矿井内的震动传感器节点，采集矿井内的地面震动数据，上传到多类型数据融合模块；所述支撑柱位移监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的位移传感器节点，采集矿井内支撑柱的位移数据，上传到多类型数据融合模块；所述支撑柱内部压力监测模块，通过分布在矿井支撑柱内的压力传感器节点，采集矿井内支撑柱的内部压力数据，上传到多类型数据融合模块；所述空气成分监测模块，通过分布在矿井内的气体传感器节点，采集矿井内的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱杭斌，夏旻，
申请(专利权)人：安徽鼎信科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34