一种基于5G的煤矿安全预警系统技术方案

本发明专利技术属于煤矿安全技术领域，具体的说是一种基于5G的煤矿安全预警系统，包括平台端和监测设备，所述平台端包括：主分析模块，所述主分析模块对接收到的井下数据进行对比，所述井下数据存在异常，则主分析模块发出预警信号；提醒模块，所述提醒模块接收到预警信号后向煤矿管理人员以及井下工人发出报警；所述监测设备对井下的各项数据进行检测并通过5G网络传递到平台端；本发明专利技术基于5G技术传输井下数据，实现对井下环境实时监测与对比，对井下异常进行预警，提高生产安全性，并且使用移动监测设备，对工人工作面进行监测，提高检测数据的准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G的煤矿安全预警系统


[0001]本专利技术属于煤矿安全
，具体的说是一种基于5G的煤矿安全预警系统。

技术介绍

[0002]矿下工作的安全问题一直是煤矿企业比较重视与关心的问题，矿下环境复杂，监测环境差，现有技术中，对于安全方面的监测系统比较多，主要是针对矿下瓦斯等气体进行监测，系统监测不全面。同时，由于矿下环境复杂，部分监测设备可能会由于其环境影响导致监测受影响，且针对视频监控一般都是人员身上佩戴的摄像设备，只能看到人员面前的情况，并不能统管全场，此外，现有的预警系统，由于井下网络传输速率与网络稳定性的因素，传递的数据相对简单，大多对井下环境实时监测与报警，并不能通过传输更多、更全面的数据，对井下数据进行实时监测与对比，从而对井下异常状态提前进行预警，提高煤矿生产安全性。
[0003]同时，目前采用各种类型的传感器、检测仪，对井下巷道中的各项数据进行检测时，在工人正在工作的工作面处，传感器的放置、固定相对较为麻烦，往往是设置临时的支架用于放置传感器，或者由工人手持传感器进行检测，对于传感器的使用安全以及检测准确度产生较大的影响，使检测数据误差较大，容易产生误判。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，基于5G技术传输井下数据，实现对井下环境实时监测与对比，对井下异常进行预警，提高生产安全性，并且使用移动监测设备，对工人工作面进行监测，提高检测数据的准确性，本专利技术提出一种基于5G的煤矿安全预警系统。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种基于5G的煤矿安全预警系统，包括平台端和监测设备，所述平台端运行在煤矿管理中心的机房服务器中，所述监测设备安装在巷道各处，所述监测设备通过5G网络与平台端相互交换数据，所述平台端对接收到的井下数据进行分析、监测与预警，所述平台端包括：主分析模块，所述主分析模块接收到的井下数据与相关规定中注明的标准数值进行对比，得出偏差范围，所述偏差范围超出正常误差范围，则主分析模块发出预警信号；提醒模块，所述提醒模块接收到预警信号后向煤矿管理人员发出报警，所述提醒模块通过5G网络向井下工人携带的通讯设备发出报警，所述井下工人接收到报警及时进行撤离，所述煤矿管理人员接收到报警后及时作出处理并辅助井下工人撤离；所述监测设备对井下的各项数据进行检测并通过5G网络传递到平台端，所述监测设备所检测的数据包括但不限于一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、甲烷浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、瓦斯浓度、风速、风量、温度湿度、风门状态、设备启停；所述监测设备包括固定监测设备与移动监测设备，所述固定监测设备按固定间隔安装在井下矿道的各处，所述移动监测设备被井下工人随身携带并安置在井下工人所在的工作面处。
[0006]优选的，所述平台端还包括：副分析模块，所述主分析模块将出现异常的井下数据对应的监测设备的信息传递至副分析模块，所述副分析模块对该监测模块上传的井下数据以及该监测模块附近的其他监测模块上传的井下数据进行相关性分析，得出相关系数；所述相关系数大于95%时，副分析模块判定该监测模块以及该监测模块附近的其他监测模块检测到的井下数据变化趋势显著性相关，即检测到的井下数据正确、井下确实出现了异常，副分析模块发出确认信号；所述提醒模块同时接收到确认信号与预警信号后向煤矿管理人员与井下工人发出报警，所述提醒模块仅接收到预警信号后向煤矿管理人员发出报警。
[0007]优选的，所述平台端还包括：规划模块，所述规划模块用于依据矿山巷道立体图对井下工人的撤离路径进行规划，所述井下工人携带的通讯设备通过5G网络向规划模块实时汇报所在位置，所述规划模块将撤离路径通过5G网络发送到井下工人携带的通讯设备上。
[0008]优选的，所述平台端还包括：预处理模块，所述预处理模块用于对井下监控视频进行分析，所述监测设备中包括摄像头，所述摄像头包括安装在巷道内的固定摄像头和井下工人身上佩戴的摄像设备，所述监测设备中的摄像头拍摄的视频通过5G网络实时传递到平台端，所述平台端将接收到的视频保存在数据库中以待后续分析、查阅；所述主分析模块对处于正常误差范围内的偏差范围进行对比、分析，所述偏差范围持续变化时，主分析模块将对应的监测设备的信息传递至预处理模块；所述预处理模块接收到对应的监测设备信息后，对该监测设备附近的监测设备拍摄的井下监控视频进行分析，所述预处理模块依据井下监控视频判断井下工人操作是否正确，所述井下工人操作存在错误，预处理模块向井下工人以及管理人员发出提醒，井下工人或管理人员进行更正，所述井下工人操作无错误，预处理模块向管理人员发出提醒，管理人员作出应对措施。
[0009]优选的，所述移动监测设备包括盒体，所述盒体内部安装有隔板，所述隔板将盒体内空间分隔为进风室和检测室，所述检测室内安装有瓦斯检测仪；所述隔板上安装有风扇，所述风扇将进风室内的气体送入到检测室内，所述检测室的侧壁上安装有过滤网，所述过滤网与风扇分别位于检测室的两端；所述盒体上安装有连接座，所述连接座连通到进风室内，所述连接座的上表面上安装有导气筒，所述导气筒组成筒状，用于将外界气体引导至进风室内，所述导气筒由塑料层与气柱组成，所述气柱位于塑料层的内侧面上，所述气柱充气后保持固定形状，所述气柱之间相互连通，所述气柱上安装有连通管，所述连通管远离导气筒的一端安装有气管接头，所述工人在放置移动监测设备时对气柱进行充气。
[0010]优选的，所述导气筒包括竖直筒和水平筒，所述水平筒上均匀开设有抽气孔，所述竖直筒内的上端安装有上安装板，所述上安装板上安装有上挡板，所述上挡板的下端与下安装板之间存在空隙；所述竖直筒内的下端安装有下安装板，所述下安装板上安装有下挡板，所述下挡板与上安装板之间存在空隙，所述竖直筒内气流呈S形通过。
[0011]优选的，所述充气筒的内壁上覆盖有绒毛层，所述绒毛层由亲水材料制成，所述下安装板的上表面上放置有吸水剂。
[0012]优选的，所述气柱的侧壁中包埋有限制绳，所述限制绳呈网状。
[0013]本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术所述一种基于5G的煤矿安全预警系统，通过设置主分析模块、副分析模块、预处理模块、规划模块以及提醒模块，在5G网络下将煤矿井下数据全面、及时的传递出来，之后，进行实时监测、对比、复核，提前对井下异常情况进行预警，提高煤矿生产的安全性，避免出现安全事故。
[0014]2.本专利技术所述一种基于5G的煤矿安全预警系统，通过设置导气筒、盒体，使得井下工人放置瓦斯检测仪时，无需临时设置支架，可以将检测仪放置到盒体中，并将盒体放置到地面上，在保证检测仪放置平稳、安全的情况下，对靠近巷道顶端处的空气进行采集、检测，提高检测准确度，并延长检测仪的使用寿命。
附图说明
[0015]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0016]图1是本专利技术的系统框图；图2是本专利技术移动监测设备的主视图；图3是本专利技术移动监测设备的结构示意图；图4是本专利技术移动监测设备中导气筒的结构示意图；图中：盒体1、隔板11、进风室12、风扇121、检测室13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G的煤矿安全预警系统，包括平台端和监测设备，所述监测设备通过5G网络与平台端相互交换数据，所述平台端对接收到的井下数据进行分析、监测与预警，其特征在于：所述平台端包括：主分析模块，所述主分析模块接收到的井下数据与相关规定中注明的标准数值进行对比，得出偏差范围，所述偏差范围超出正常误差范围，则主分析模块发出预警信号；提醒模块，所述提醒模块接收到预警信号后向煤矿管理人员发出报警，所述提醒模块通过5G网络向井下工人携带的通讯设备发出报警；所述监测设备对井下的各项数据进行检测并通过5G网络传递到平台端；所述监测设备包括固定监测设备与移动监测设备，所述固定监测设备按固定间隔安装在井下矿道的各处，所述移动监测设备被井下工人随身携带并安置在井下工人所在的工作面处。2.根据权利要求1所述一种基于5G的煤矿安全预警系统，其特征在于：所述平台端还包括：副分析模块，所述主分析模块将出现异常的井下数据对应的监测设备的信息传递至副分析模块，所述副分析模块对该监测模块上传的井下数据以及该监测模块附近的其他监测模块上传的井下数据进行相关性分析，得出相关系数；所述相关系数大于95%时，副分析模块发出确认信号；所述提醒模块同时接收到确认信号与预警信号后向煤矿管理人员与井下工人发出报警，所述提醒模块仅接收到预警信号后向煤矿管理人员发出报警。3.根据权利要求2所述一种基于5G的煤矿安全预警系统，其特征在于：所述平台端还包括：规划模块，所述规划模块用于依据矿山巷道立体图对井下工人的撤离路径进行规划，所述井下工人携带的通讯设备通过5G网络向规划模块实时汇报所在位置，所述规划模块将撤离路径通过5G网络发送到井下工人携带的通讯设备上。4.根据权利要求1所述一种基于5G的煤矿安全预警系统，其特征在于：所述平台端还包括：预处理模块，所述预处理模块用于对井下监控视频进行分析；所述主分析模块对处于正常误差范围内的偏差范围进行对比、分析，所述偏差范围持续变化时，主分析模块将对应的监测设备的信息传递至预处理模块；所述预处理模块接收到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喜升，肖伟，黄韶杰，陈伟，毕东柱，邱成鹏，刘钊，王子陵，刘贇，王树彪，吴振彬，
申请(专利权)人：中煤信息技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：