[发明专利]一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统及方法

权利要求书

1.一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，其特征在于，包括多参量传感器、5G传控系统、智能辨识与预警系统和用户终端；

在井下监测区域布置多参量传感器；多参量传感器通过有线传输电缆接入5G传控系统，5G传控系统与智能辨识与预警系统无线连接，智能辨识与预警系统连接用户终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，其特征在于，所述多参量传感器包括瓦斯传感器、指标气体传感器、红外温度传感器和电位传感器；5G传控系统包括5G信号接收单元、5G信号转换单元和5G传输专网；智能辨识与预警系统包括智能监测模块和智能报警模块；用户终端包括科室监控主机和移动监控手机。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，其特征在于，所述井下监测区域包括采空区、工作面和上隅角；采空区布置瓦斯传感器、指标气体传感器、红外温度传感器和电位传感器；工作面布置瓦斯传感器、指标气体传感器、红外温度传感器；上隅角布置瓦斯传感器、指标气体传感器。

4.根据权利要求3所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，其特征在于，所述井下监测区域每隔50米选取一条监测线，在每条监测线上设置多个监测点，在同一监测点处同时布置不同类别的多参量传感器，多参量传感器的位置根据监测区域宽度确定，多参量传感器之间用有线传输电缆相连接，不同监测区域的多组多参量传感器共同构成传感器系统。

5.根据权利要求2所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，其特征在于，所述5G信号接收单元布置在井下监测区域的两帮，5G信号转换单元布置在井下监测区域的始端，5G信号接收单元和5G信号转换单元通过有线传输电缆连接。

6.根据权利要求2所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，其特征在于，所述智能辨识与预警系统布置在地面的矿井监测监控中心，通过5G传输专网与5G传控系统无线相连。

7.一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警方法，其特征在于，采用如权利要求1至6任意一项所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警系统，具体步骤如下：

步骤1：输入临界的瓦斯、指标气体、红外温度和电位参数值及范围，作为监测监控的参考指标；

步骤2：通过多参量传感器实时监测井下监测区域的瓦斯含量、指标气体含量、温度值和电位参数，不同类型多参量传感器的监测监控精度和范围保持一致；

步骤3：5G信号接收单元接收由多参量传感器发出的参数信号，5G信号转换单元将参数信号转换为5G传输信号，由5G传输专网传输到智能辨识与预警系统；

步骤4：智能辨识与预警系统将各种参数信号与输入的参考指标进行对比，判断参数信号是否异常；

步骤5：判断并评价异常参数信号的灾害类型及灾害程度并将报警信号传输至用户终端。

8.根据权利要求7所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警方法，其特征在于，所述报警信号分为两种：单一灾害和复杂灾害；如果出现一种参数异常，则系统做出单一灾害报警，如果出现多种参数异常，则系统做出复杂灾害报警。

9.根据权利要求8所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警方法，其特征在于，所述两种报警信号以报警提示灯颜色和声音来区分，黄色报警信号代表单一灾害报警，红色报警信号代表复杂灾害报警，根据报警声音大小判断灾害的严重程度，报警声音越大，灾害越严重。

10.根据权利要求9所述的一种基于5G专网的煤矿热动力灾害监测预警方法，其特征在于，所述步骤4中智能辨识与预警系统采用分类法和对比法对信号参数进行分析判断；首先，检测的信号传递到智能辨识与预警系统时，系统根据设置标准对信号进行分类，根据传感器的种类，参数信号被智能处理成多种信号束；其次，智能报警模块根据异常信号，追根溯源，直到定位到这个信号的发生位置，并根据信号束的种类判断灾害类型。