【技术实现步骤摘要】
一种矿井采空区火灾监测预警方法及预警系统
[0001]本专利技术属于煤矿火灾安全
，涉及一种矿井采空区火灾监测预警方法及预警系统。
技术介绍
[0002]矿井一旦发生火灾，不仅会烧毁大量的设备器材和煤炭资源，给生产带来损失，而且所附带的高温烟流和有害气体，会对环境造成极大破坏，还会危害到井下工作人员的生命，还极易导致瓦斯和煤尘爆炸等附加灾害，致使其危害性极大。矿井采空区火灾安全风向意识和应对措施的不足，致使火灾事故频发，如何有效减少井下矿工的等待救援时间，提高自主逃生及应急救援效率，避免矿难发生后的次生灾害所带来的伤亡，成为降低重大矿难事故人员伤亡的首要问题。井下环境中存在着易燃易爆气体，极易因为小范围起火就造成重大的火灾或者爆炸的发生，因而，需要对煤矿采空区煤需要进行火灾监测和预警。
[0003]目前，煤矿对采空区煤火灾的监测方法主要是通过设置在地面的监测中心和井下监测装置对采空区可能发生火灾情况的区域的温度和气体进行监测。但灾害感知装置所依赖的传感器受到井下环境恶劣，煤炭地质赋存条件不同，以及传感器灵敏度与...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矿井采空区火灾监测预警方法，其特征在于，所述矿井采空区火灾监测预警方法包括：(Ⅰ)将采空区划分为若干监测区域，采集监测区域的实时温度信号，确定监测区域内存在火灾风险的目标区域；(Ⅱ)采集目标区域内的气体浓度，确定起火点；(Ⅲ)获取起火点处的图像信息，提取火焰蔓延速度，以确定警报等级。2.根据权利要求1所述的矿井采空区火灾监测预警方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述监测区域的划分包括：将采空区沿其长度方向划分为等距的至少两个监测区域，并对所述监测区域进行编号。3.根据权利要求1或2所述的矿井采空区火灾监测预警方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述目标区域的确定包括：S101设定温度阈值与间隔阈值；S102获取监测区域内的实时热成像图像，提取实时热成像图像中高温中心的温度，记为实时温度，对比实时温度与温度阈值，当实时温度高于温度阈值时，输出第一预警信号，记录输出时间点；S103当输出第一预警信号的持续时间到达所述间隔阈值时，判定监测区域内存在火灾风险，获得目标区域；当第一预警信号持续时间小于间隔阈值时，判定监测区域内存在虚假火焰。4.根据权利要求1或2所述的矿井采空区火灾监测预警方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，所述目标区域的确定包括：S111在监测区域内部署分布式感温光纤，使得每个监测区域内的感温光纤以监测区域的中心线为轴呈对称分布，且相邻两个感温光纤等距设置；S112设定温度阈值；S113采用感温光纤独立地采集监测区域内的实时温度，对比实时温度与温度阈值，当实时温度高于温度阈值时，对感温光纤进行识别标记；S114根据识别标记所覆盖的面积，得到目标区域。5.根据权利要求1
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4任一项所述的矿井采空区火灾监测预警方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，所述起火点的确定包括：对所述目标区域环境内的多种气体进行激光浓度检测；优选地，所述气体包括CO2、CH4、CO与O2中的至少两种；优选地，所述激光浓度检测具体包括如下步骤：S201设定浓度阈值，并根据目标区域，确定激光源的初始角度、切换次数与预设角度；S202驱动激光源以初始角度发射激光，采集环境内多种气体的实时浓度；S203对比实时浓度与浓度阈值，当实时浓度小于所述浓度阈值时，直接执行步骤S204，当实时浓度大于或等于所述浓度阈值时，输出第二预警信号，记录输出位点，再执行步骤S204；S204切换激光源的发射角度至预设角度，并驱动激光源发射激光，采集环境内多种气体的实时浓度，重复执行S203，直至完成切换次数的检测；S205根据记录的最初输出第二预警信号与最后输出第二预警信号的覆盖位点，进行起火点的定位；
优选地，所述预设角度为5～45
°
。6.根据权利要求1
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5任一项所述的矿井采空区火灾监测预警方法，其特征在于，步骤(Ⅲ)中，所述警报等级的确定具体包括如下步骤：S301设定经验阈值；S302采集起火点的视频图像，获取火焰目标的实时图像；S303处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙大鹏，王磊，刘博磊，杨淑欣，普璐，孙奇志，宋永玲，李志鹏，张太浩，郭昕鹏，周正，闫超，刘薇，李桂敏，杨青山，闫萍，胡开庚，马龙，王春青，高燕，李胜利，韩国庆，董辉，苗祥，
申请(专利权)人：中滦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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