[发明专利]一种基于物联网的煤矿安全监测系统

权利要求书

1.一种基于物联网的煤矿安全监测系统，其特征在于，包括：多个地下固定监测终端(1)、多个地下移动监测终端(2)和地上监测服务器(3)，多个所述地下固定监测终端(1)和多个所述地下移动监测终端(2)均与所述地上监测服务器(3)通过物联网进行无线通信；

所述地下固定监测终端(1)，用于固定监测煤矿井下区域内所述地下固定监测终端(1)所在位置范围内的第一空气质量数据、温湿度数据和顶压数据，并且将带位置信息和时间信息的第一空气质量数据、温湿度数据和顶压数据上传至所述地上监测服务器(3)；

所述地下固定监测终端(1)包括：第一空气质量监测模块(11)、温湿度监测模块(12)和顶压监测模块(13)；

所述第一空气质量监测模块(11)，用于监测所述地下固定监测终端(1)所在位置范围内的气体浓度；所述气体浓度包括：甲烷浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度；

所述温湿度监测模块(12)，用于监测所述地下固定监测终端(1)所在位置范围内的地表温湿度和空气温湿度；

所述顶压监测模块(13)，用于监测所述地下固定监测终端(1)所在位置范围内的顶压信息和顶压图像信息；

所述地下移动监测终端(2)包括：第二空气质量监测模块(21)、有害气体危险程度确定模块(22)、有害气体危险源位置确定模块(23)、第一危险报警模块(24)、逃离方向指示模块(25)、位置监测模块(26)、选择显示模块(27)、RFID读写模块(28)和求救模块(29)；

所述第二空气质量监测模块(21)，用于监测所述地下移动监测终端(2)所在位置范围内的气体浓度；所述气体浓度包括：甲烷浓度、一氧化碳浓度和氧气浓度；

所述有害气体危险程度确定模块(22)，用于根据所述地下移动监测终端(2)所在位置范围内不同方向的甲烷浓度、一氧化碳浓度和氧气浓度平均值，预测所述地下移动监测终端(2)所在位置发生火灾的危险程度和气体中毒危险程度；

所述有害气体危险源位置确定模块(23)，用于根据所述地下移动监测终端(2)所在位置范围内不同方向的甲烷浓度、一氧化碳浓度和氧气浓度，确定有害气体危险源相对所述地下移动监测终端(2)所在位置的方向；

所述第一危险报警模块(24)，用于根据发生火灾的危险程度和气体中毒危险程度，发出第一危险报警信息；

所述逃离方向指示模块(25)，用于根据有害气体危险源相对所述地下移动监测终端(2)所在位置的方向，指示逃向安全区域或出口的方向；

所述位置监测模块(26)，用于监测所述地下移动监测终端(2)所在位置的定位信息和方位信息；

所述选择显示模块(27)，用于显示所述地下移动监测终端(2)所在位置范围内发生火灾的危险程度和气体中毒危险程度、有害气体危险源相对所述地下移动监测终端(2)所在位置的方向、第一危险报警信息、逃向安全区域或出口的方向，或显示整个煤矿井下区域内第二危险报警信息和逃离路线指示信息；

所述RFID读写模块(28)，用于读写所述地下移动监测终端(2)携带者的身份信息；

所述求救模块(29)，用于向所述地上监测服务器(3)发送求救信号；

所述地下移动监测终端(2)，用于移动监测煤矿井下区域内所述地下移动监测终端(2)所在位置范围内的第二空气质量数据，对第二空气质量数据进行分析，确定所述地下移动监测终端(2)所在位置范围内的有害气体危险程度和有害气体危险源位置，并发出第一危险报警信息和指示逃离方向；同时监测所述地下移动监测终端(2)所在位置的位置信息，并将位置信息上传至所述地上监测服务器(3)；

所述地上监测服务器(3)，用于根据多个所述地下固定监测终端(1)所在位置范围内带位置信息和时间信息的第一空气质量数据、温湿度数据和顶压数据，结合煤矿井下区域固有参数，确定整个煤矿井下区域内有害气体危险源位置和不同范围内的危险程度、透水危险源位置和不同范围内的危险程度、顶压危险源和不同范围内的危险程度，并根据所述地下移动监测终端(2)所在位置的位置信息，向所述地下移动监测终端(2)发送第二危险报警信息和逃离路线指示信息；

所述地上监测服务器(3)包括：有害气体危险确定模块(31)、透水危险确定模块(32)、顶压危险确定模块(33)、第二危险报警模块(34)和逃离路线指示模块(35)；

所述有害气体危险确定模块(31)，用于根据整个煤矿井下区域内甲烷浓度、一氧化碳浓度和氧气浓度的分布，预测有害气体危险源位置，并预测不同区域内发生火灾的危险程度和气体中毒危险程度；

所述透水危险确定模块(32)，用于根据整个煤矿井下区域内地表温湿度和空气温湿度的分布，预测透水危险源位置，并预测不同区域内发生透水的危险程度；

所述顶压危险确定模块(33)，用于根据整个煤矿井下区域内顶压信息和顶压图像信息，预测顶压危险源位置，并预测不同区域内发生顶压灾难的危险程度；

所述第二危险报警模块(34)，用于根据不同区域内发生火灾的危险程度和气体中毒危险程度、不同区域内发生透水的危险程度、不同区域内发生顶压灾难的危险程度，发出第二危险报警信息；

所述逃离路线指示模块(35)，用于根据不同区域内发生火灾的危险程度和气体中毒危险程度、不同区域内发生透水的危险程度、不同区域内发生顶压灾难的危险程度、所述地下移动监测终端(2)所在位置的位置信息，指示逃离安全区域或出口的路线。