【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁矿井下巷道内通风环境多参量监测预警，尤其涉及一种便携式多参量矿井通风在线监测预警方法及系统。
技术介绍
1、矿井通风是矿山的“血液循环系统”，为井下爆破、煤岩层中有毒、有害气体排放、矿工职业健康等提供了新鲜空气，巷道风量是否充足稳定是煤矿安全生产的关键所在；矿井内环境温度、湿度、空气质量、风速以及有害气体浓度关系到工人的生命安全以及工作效率，适宜的工作环境是工人安全开采、高效作业的基本保障；在开采过程中也会产生co有害气体，浓度过高情况下，人体大量吸入会引起头晕、中毒。
2、因此，需对铁矿井下巷道内的温度变化、湿度变化、风速变化、co浓度进行实时监测，通过上述参数的变化及时发现矿井通风的潜在问题，也是矿井安全管理的重要工作。
3、目前部分矿区在开展温度、湿度、风速、大气压强的测量工作中，采用定期进行一次人工方式的全矿井主要地点温度、湿度、风速、大气压强测量，这种方式存在以下问题：(1)煤矿需要配备十几人甚至几十人的测量人员队伍；(2)不同测量人员的经验不同，测量数据的准确性差异很大，且没有评判标准；(3)煤矿井下测风地点覆盖范围大，距离远，环境恶劣，测风工作井下劳动强度大；(4)传统人工工作方式无法适应铁矿少人化、无人化、智能化的要求。
4、除采用人工测量的方式外，多数矿区采用传统井下监测设备系统，但考虑其功能单一、占地空间大、安装成本较高且传感器集程度较低，各传感器之间多数为独立运行，不利于井下安装和后期维护。
技术实现思路
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2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供了一种便携式多参量矿井通风在线监测预警方法，该方法由便携式多参量矿井通风在线监测预警系统实现，该系统包括数据采集仪、现场监测组件、风险预警模块、数据传输模块以及数据处理模块；
4、该方法包括：
5、s1、数据采集仪控制现场监测组件进行数据采集，现场监测组件将采集的数据传输至数据采集仪。
6、s2、数据采集仪将采集的数据通过数据传输模块传输至数据处理模块，并根据采集的数据控制风险预警模块进行预警。
7、s3、数据处理模块根据采集的数据进行曲线图绘制。
8、可选地，s1中的数据采集仪采用树莓派raspberry pi。
9、可选地，s1中的数据采集仪控制现场监测组件进行数据采集，包括：
10、数据采集仪控制现场监测组件进行温度、湿度、大气压强的大小、挥发性有机化合物voc气体变化阻值、风速以及co浓度数据的实时采集，并通过内置bosch bsec库对voc气体变化阻值、湿度以及温度进行分析，输出空气质量指数iaq值。
11、可选地，s1中的现场监测组件包括风速传感器、环境传感器、气压传感器以及co传感器。
12、环境传感器，用于采集井巷中的温度、湿度、大气压强的大小以及voc气体变化阻值，并将采集的数据传输至数据采集仪。
13、风速传感器，用于采集井巷中的风速，并将采集的数据传输至数据采集仪。
14、co传感器，用于采集井巷中的co浓度，并将采集的数据传输至数据采集仪。
15、可选地，环境传感器采用bme680环境传感器。
16、可选地，co传感器采用mq-7gas sensor。
17、可选地，s2中的数据传输模块包括：通信模块、电缆网线以及网络交换机。
18、可选地，风险预警模块采用蜂鸣器。
19、可选地，数据处理模块包括：物联网平台以及pc端。
20、另一方面，本专利技术提供了一种便携式多参量矿井通风在线监测预警系统，该系统应用于实现便携式多参量矿井通风在线监测预警方法，该系统包括：数据采集仪、现场监测组件、风险预警模块、数据传输模块以及数据处理模块；
21、其中：
22、现场监测组件、风险预警模块、数据传输模块以及数据处理模块分别与数据采集仪相连接。
23、数据采集仪，用于控制现场监测组件进行数据采集，将采集的数据通过数据传输模块传输至数据处理模块，并根据采集的数据控制风险预警模块进行预警。
24、现场监测组件，用于数据采集，并将采集的数据传输至数据采集仪。
25、数据处理模块，用于根据采集的数据进行曲线图绘制。
26、可选地，数据采集仪采用树莓派raspberry pi。
27、可选地，数据采集仪，进一步用于：
28、数据采集仪控制现场监测组件进行温度、湿度、大气压强的大小、挥发性有机化合物voc气体变化阻值、风速以及co浓度数据的实时采集，并通过内置bosch bsec库对voc气体变化阻值、湿度以及温度进行分析，输出空气质量指数iaq值。
29、可选地，现场监测组件包括风速传感器、环境传感器、气压传感器以及co传感器。
30、环境传感器，用于采集井巷中的温度、湿度、大气压强的大小以及voc气体变化阻值，并将采集的数据传输至数据采集仪。
31、风速传感器，用于采集井巷中的风速，并将采集的数据传输至数据采集仪。
32、co传感器，用于采集井巷中的co浓度，并将采集的数据传输至数据采集仪。
33、可选地，环境传感器采用bme680环境传感器。
34、可选地，co传感器采用mq-7gas sensor。
35、可选地，数据传输模块包括：通信模块、电缆网线以及网络交换机。
36、可选地，风险预警模块采用蜂鸣器。
37、可选地，数据处理模块包括：物联网平台以及pc端。
38、上述技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：
39、上述方案，实时获取巷道内环境温度、湿度、大气压强、风速等通风信息，采集的数据类型丰富，将多种传感器集成在数据采集仪上，能够同时监测多种因子,降低了成本，使数据的收集与传输十分迅速。
40、选择云端物联网平台进行数据储存，使庞大的数据便于整理，储存空间有所保障，物联网平台可直接将数据转化为以时间为横轴变化的曲线图，可视化效果明显，且实时更新，使数据具有时效性且方便了后期查看与分析。
41、采用目前已成熟应用的树莓派作为系统的核心处理器，成本低、体积小，且有一定的cpu和gpu的计算能力，良好运行预先设定的复杂编程代码对环境信息进行采集，且可通过自身设定的函数库脱离后期pc端，对voc气体变化阻值、湿度、温度进行智能化分析输出iaq值(空气质量指数)，节省了后期数据再处理分析的时间。
42、该系统具有风险预警模块，当co浓度、温度、湿度、iaq指数超出工人井下作业的规范范围时，会发出鸣响提供警报作用，防本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种便携式多参量矿井通风在线监测预警方法，其特征在于，所述方法由便携式多参量矿井通风在线监测预警系统实现，所述系统包括数据采集仪、现场监测组件、风险预警模块、数据传输模块以及数据处理模块；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中的数据采集仪采用树莓派Raspberry Pi。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中的所述数据采集仪控制所述现场监测组件进行数据采集，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1中的现场监测组件包括风速传感器、环境传感器、气压传感器以及CO传感器；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境传感器采用BME680环境传感器。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CO传感器采用MQ-7Gas Sensor。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中的数据传输模块包括：通信模块、电缆网线以及网络交换机。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风险预警模块采用蜂鸣器。
9.根据权利
10.一种便携式多参量矿井通风在线监测预警系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集仪、现场监测组件、风险预警模块、数据传输模块以及数据处理模块；
...【技术特征摘要】
1.一种便携式多参量矿井通风在线监测预警方法，其特征在于，所述方法由便携式多参量矿井通风在线监测预警系统实现，所述系统包括数据采集仪、现场监测组件、风险预警模块、数据传输模块以及数据处理模块；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1中的数据采集仪采用树莓派raspberry pi。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1中的所述数据采集仪控制所述现场监测组件进行数据采集，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1中的现场监测组件包括风速传感器、环境传感器、气压传感器以及co传感器；
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王培涛，黄铂然，马驰，兰舟，张艺山，朱智超，张少平，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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