[发明专利]一种煤矿井下人员环境的主动式全程安全监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿矿井人员安全监测领域，特别涉及一种人员环境安全的主动式监测与自主报警方法，亦涉及实施该方法的装置。 

背景技术

煤矿井下的安全状况是煤炭开采工作中的重中之重。目前我国煤矿针对人员环境的智能化、人性化的安全监控设备和方法尚属空白。现有的瓦斯报警矿灯、瓦检仪等技术属于单点或区域监测；而现有的煤矿安全生产监控系统虽是基于网络技术，但或侧重于采用固定或网络传感器监测井下安全信息，或侧重于将传感器数据通过通讯网络发送给地面监控中心。 

中科院计算技术研究所申请的发明专利CN16768861B，公布了地面监控基站方法、巷道基站方法、无线节点方法，由固定的巷道基站及其传感器采集矿井巷道内的环境参数尤其是关键的瓦斯浓度，将采集的数据信息与矿井人员信息传输到地面监控中心；该系统瓦斯浓度采集及报警是由固定的巷道基站实现的，井下工作人员携带的移动节点则没有瓦斯监测和报警功能；该系统采用电力线作为有线信道并采用载波方式传输数据，当电力线上存在信号隔离元件或电力中断时就无法传输信号，其发明针对的是井下通讯系统建立连接的方法。 

中国科学院合肥物质科学研究院所申请的发明专利CN1987049A，公布了利用无线网络系统实现煤矿井下临时施工点安全监测的技术，公布的系统只在井下临时施工点的有限区域进行无线通讯和瓦斯报警，采用无线节点采集瓦斯浓度信息，不能将瓦斯报警信号发送给地面的监控中心和矿井内的其它区域的人员。 

中科院自动化研究所申请的发明专利CN101240717B公布了一种人员区域定位和瓦斯浓度动态监测的技术，采用无线通讯的方式开启移动节点及其连接在移动节点上的瓦斯传感器，瓦斯浓度数据则由设在井下的固定智能分站分析；如果瓦斯浓度超限，由智能分站发出报警信号，并由智能分站对危险区域内的设备进行区域断电保护处理，同时将瓦斯浓度数据上传到地面的主控计算机。所公布的技术针对的是瓦斯浓度超限时对井下设备的控制。 

现有煤矿安全检测系统其设计重点在于将井下的安全信息上传到地面，以便于地面监控人员掌握与监控井下情况与事故隐患然、人员情况，然后再由地面调度人员根据情况向井下发出调度指令。这种方法忽视了井下人员主动、自主报警与避险的需求，所设计的系统工作流程往往造成报警时间的延长、获知报警时间的延长、甚至无法收到报警信息，贻误宝贵的逃生避难时机。同时现有的系统都是利用传感器监测环境安全，当发生传感器不能监测的险情时，井下工作人员无法主动的互通紧急报警信息，即发现险情的工作人员无法直接及时的向井内其它区域的工作人员发出报警信息；由于井下人员的流动性，使得报警、调度信息发生时不在无线通讯范围之内的工作人员错失报警信息、调度信息。可见，处于井下的最需要及时得到报警信息、调度信息的工作人员急需有效的人性化的主动式安全监测方法和系统。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是为解决以上技术问题，提供一种煤矿矿井人员环境的主动式、人性化的安全监控、自主报警的方法与系统。 

技术方案：本发明的一种煤矿井下人员环境的主动式全程安全监测方法，其特征在于：包括系统设置方法、井下报警方法、地面调度方法； 

所述系统设置方法为：

首先系统主干网络在地面设有局域网，井下设有矿用工业以太网；地面监控主机通过网络接入设备以有线的方式与地面网络连接；地面网络通过网络接入设备与井下矿用工业以太网相连接；根据智能基站的无线通讯距离、矿井巷道的特点，沿地面矿灯房至井下人员的工作地点设置数个的智能基站，其中接入智能基站通过网络接入设备以有线的方式与系统主干网络连接，在井下巷道转弯处、巷道分支路口设置若干接入智能基站；普通智能基站以无线链路的方式与对应的接入智能基站相连接，并根据人员工作地点在井下的推进而增设智能基站；工作人员携带智能矿灯；工作人员携带的智能矿灯在矿灯房启动后与系统建立无线连接、进行注册；随工作人员移动的智能矿灯通过智能基站以无线与有线相结合的方式与地面监控主机进行通讯、数据传输、发送报警信息，向其它智能矿灯发送报警信息，接收报警信息、报警地点、调度信息、逃生路线，实现井下人员环境的主动式全程安全监测，实现人员定位功能；

所述的井下报警方法包括：智能矿灯报警方法、智能基站报警方法；其中智能矿灯报警方法包括智能矿灯自动报警方法、智能矿灯手动报警方法；

所述的智能矿灯自动报警方法为：当智能矿灯检测到设定的瓦斯浓度超限值传感器信号达到报警值时，智能矿灯存储该报警信息、发出相应的声光报警信号，同时以无线的方式向智能基站发出报警信息；