[发明专利]一种基于数据过滤的可视化矿井实时监测报警系统及方法

说明书

本发明属于矿井安全监测领域，涉及一种基于数据过滤的可视化矿井实时监测报警系统及方法，通过布置在矿井任意位置的多个传感器采集多个定位点的风速、风量等基本参数数据；对采集的数据进行过滤，消除虚假数据以及无效数据；地面监控系统通过GIS矿井可视化模型监测整个矿井任意位置的情况；当某个区域发生危险时，触发报警装置，同时通过远程控制及时采取救护措施；同时公开一种报警系统。本发明可以确定每一个点的基本参数数据信息，该参数包括(气体的流速、压力、粉尘浓度、以及巷道内气流的温度)，通过GIS可视化模型对每一个区域进行监测预警，当发生危险时自动触发报警装置，以保证矿井的安全生产。

技术领域

本发明属于矿井安全监测领域，尤其涉及一种基于数据过滤的可视化矿井实时监测报警系统及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：现有煤矿安全监控系统是主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。该系统包括井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备。由于矿井下环境复杂多变，目前安全监控系统仍有很多不足，安全监控系统会产生误报警、重复报警，为建设完善矿井监测监控系统，充分发挥其安全避险的预警作用，需要做进一步改进。我国是一个产煤大国，数字化采煤以及矿井安全系统的监测是未来的一个大趋势，在矿井实时监测系统中，实现矿井的可视化，以及矿井报警系统的即时性是非常重要的。由于在数据采集的过程中，当传感器受到外部条件干扰时，会使传感器测量的值不准确，当这部分错误数据传到安全监控系统，当数值超出安全范围就会引起误报警。例如，通风系统的数据具有不稳定性，比如有人或者车通过巷道内的风速传感器附近时，所测得的风速数据就会产生波动，这时数据的变化可能很大，但维持时间较短。这种波动有可能导致报警系统的误报警。温度传感器，风流压力传感器，粉尘浓度传感器在采集数据时，都可能会因为设备的损坏或环境的影响，造成数据的采集出现偏差，不能反映巷道内的真实情况。误报警会给工作人员带来操作上的不便，同时会影响煤矿的正常生产，造成了一定的经济损失。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的安全监测报警系统会出现重复报警和误报警的情况，数据过滤的技术没有提出；同时现有技术不拥有GIS可视化模型系统；当出现危险情况时，不能及时的采取救援措施。

(2)如何合理进行井下区域性的监测点的布置，以及数据采集的可靠性问题，现有技术没有提供依据。

解决上述技术问题的难度和意义：

如何合理进行井下区域性的监测点的布置，以及数据采集的可靠性问题，是现有技术难以解决的。

本发明对采集的数据进行过滤，当数据在报警上下限之间时不会触发报警装置，一些错误数据及时过滤也能有效克服因偶然因素引起的误报警。随着通信技术的快速发展，本发明充分发挥互联网在一些领域的优化和集成作用，把一些高科技成果运用到煤矿的安全生产中来，建立煤矿地理信息系统，该系统能够有效的建立矿山空间数据库，实现矿山的全景、动态显示，包括矿井作业环境的自动生成图，实现矿山生产环境的风险评价，任何区域一个动态的监测，煤矿三维地理信息系统可以有效地利用现有资料对危险进行预测。当某区域发生危险时及时触发报警装置。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于数据过滤的可视化矿井实时监测报警系统及方法。本发明解决如何合理进行井下区域性的监测点的布置，以及数据采集的可靠性问题。由于在数据采集的过程中，当传感器受到外部条件干扰时，会使测量值有一定偏差，当这部分错误数据传到安全监控系统，当数值超出安全范围就会引起误报警。因此如何保证矿井通风系统安全稳定运行，怎样进行数据过滤以解决现有矿井安全监测系统误报警和重复报警等可靠性低的技术问题，非常关键。