基于激光器的矿井安全预警方法、设备、存储介质及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于激光器的矿井安全预警方法、设备、存储介质及装置，本发明专利技术通过获取激光器组件的发射激光数据和反射激光数据确定光谱吸收信息及位移信息，并根据光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，根据位移信息对矿井内的支架位置进行标定，并确定矿井安全等级信息，并进行预警。本发明专利技术根据光谱吸收信息及位移信息对矿井下的气体及矿井支架位置进行监测，从而根据气体监测信息及矿井支架位移信息对矿井安全进行预警，相对于现有技术机器人巡检，导致预警不及时，实现了对矿井下气体快速分析和对矿井危险区域精确定位，从而实现对矿井气体及矿井支架综合探测预警判断，提升预警精准性，并保证人员财产安全。

【技术实现步骤摘要】
基于激光器的矿井安全预警方法、设备、存储介质及装置
本专利技术涉及矿井安全领域，尤其涉及一种基于激光器的矿井安全预警方法、设备、存储介质及装置。
技术介绍
目前，煤炭开采面临的危险多种多样，如瓦斯、火灾、塌陷、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产，目前采用的各种采空区等煤层自然发火预警技术都存在着一定的缺陷，还远远不能满足矿井火灾预警的需要，现有技术通过巡检机器人对矿井下的气体进行监测，容易导致对气体识别不及时，对气体监测范围具有局限性，从而导致预警不及时。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于激光器的矿井安全预警方法、设备、存储介质及装置，旨在解决现有技术中通过巡检机器人对矿井安全进行排查导致预警不及时的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于激光器的矿井安全预警方法，所述基于激光器的矿井安全预警方法包括以下步骤：获取设置于矿井内的激光器组件的发射激光数据和反射激光数据；根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据所述光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息；根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息，并根据所述位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息；根据所述气体监测信息及所述位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警。优选地，所述根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据所述光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息的步骤，包括：根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，根据所述光谱吸收信息中多束光谱对应的吸收波长与预设波长确定各束光谱衰减度；根据各束光谱衰减度对矿井内混合气体类型进行标定，并获得混合气体对应的气体类型；根据各束光谱衰减度和所述气体类型拟合预设气体浓度曲线，并获得拟合结果；根据所述拟合结果确定各气体类型对应的气体浓度；根据所述气体浓度和所述气体类型确定气体监测信息。优选地，所述根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息，并根据所述位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息的步骤，包括：根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息；根据所述位移信息确定各光斑中心位置信息及各中心位置处的像素信息；根据各光斑中心位置信息及各中心位置处的像素信息计算光斑位移量；根据所述光斑位移量对应的空间移动距离对矿井内的支架位置进行标定，并获得位移标定信息。优选地，所述根据所述气体监测信息及所述位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警的步骤，包括:根据所述气体监测信息与预设燃爆报警信息生成第一报警信息；根据所述位移标定信息与预设位移信息生成第二报警信息；根据所述第一报警信息和所述第二报警信息确定矿井异常区域信息；根据所述第一报警信息和所述第二报警信息对矿井异常区域进行危险等级判断，并获得判断结果；根据所述异常区域信息和所述判断结果确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警。优选地，所述根据所述气体监测信息与预设燃爆报警信息生成第一报警信息的步骤，包括：根据预设燃爆报警信息中的预设燃爆气体浓度对所述气体监测信息进行拟合，获得拟合曲线；根据所述拟合曲线生成第一报警信息；相应地，所述根据所述位移标定信息与预设位移信息生成第二报警信息的步骤，包括：根据所述位移标定信息与预设位移信息进行比对，并获得比对结果；根据所述比对结果生成第二报警信息。优选地，所述根据预设燃爆报警信息中的预设燃爆气体浓度对所述气体监测信息进行拟合，获得拟合曲线的步骤，包括：根据预设燃爆报警信息中的预设燃爆气体浓度对所述气体监测信息中各气体浓度进行拟合，获得拟合曲线；相应地，所述根据所述位移标定信息与预设位移信息进行比对，并获得比对结果的步骤，包括：根据所述位移标定信息中的空间移动距离与预设位移信息进行比对，并获得比对结果。优选地，所述根据所述安全等级信息进行预警的步骤，包括：根据所述异常区域信息中的异常位置信息及预设安全路线信息确定逃生路线信息；根据所述安全等级信息和所述逃生路线信息确定预警信息；根据所述预警信息进行预警，并向矿井内工作人员及矿井安全管理平台推送紧急疏散信息。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于激光器的矿井安全预警设备，所述基于激光器的矿井安全预警设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于激光器的矿井安全预警程序，所述基于激光器的矿井安全预警程序配置为实现如上文所述的基于激光器的矿井安全预警方法的步骤。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有基于激光器的矿井安全预警程序，所述基于激光器的矿井安全预警程序被处理器执行时实现如上文所述的基于激光器的矿井安全预警方法的步骤。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于激光器的矿井安全预警装置，所述基于激光器的矿井安全预警装置包括：数据获取模块，用于获取设置于矿井内的激光器组件的发射激光数据和反射激光数据；信息确定模块，用于根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据所述光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息；所述信息确定模块，还用于根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息，并根据所述位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息；安全预警模块，用于根据所述气体监测信息及所述位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警。本专利技术通过获取设置于矿井内的激光器组件的发射激光数据和反射激光数据，根据发射激光数据及反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息；根据发射激光数据及反射激光数据确定位移信息，并根据位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息；根据气体监测信息及位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据矿井安全等级信息进行预警。由于本专利技术根据设置于矿井内的激光器组件的发射激光数据和反射激光数据中光谱吸收信息及位移信息对矿井下的气体及矿井支架位置进行监测，从而根据气体监测信息及矿井支架位移信息对矿井安全进行预警，本专利技术相对于现有技术机器人巡检，本专利技术实现了对矿井下气体快速分析和对矿井危险区域精确定位，从而实现对矿井气体及矿井支架综合探测预警判断，提升预警精准性，并保证人员财产安全。附图说明图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的基于激光器的矿井安全预警设备的结构示意图；图2为本专利技术基于激光器的矿井安全预警方法第一实施例的流程示意图；图3为本专利技术基于激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光器的矿井安全预警方法，其特征在于，所述基于激光器的矿井安全预警方法包括以下步骤：/n获取设置于矿井内的激光器组件的发射激光数据和反射激光数据；/n根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据所述光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息；/n根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息，并根据所述位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息；/n根据所述气体监测信息及所述位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光器的矿井安全预警方法，其特征在于，所述基于激光器的矿井安全预警方法包括以下步骤：
获取设置于矿井内的激光器组件的发射激光数据和反射激光数据；
根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据所述光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息；
根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息，并根据所述位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息；
根据所述气体监测信息及所述位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警。


2.如权利要求1所述的基于激光器的矿井安全预警方法，其特征在于，所述根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，并根据所述光谱吸收信息对矿井内的混合气体进行监测，以获得气体监测信息的步骤，包括：
根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定光谱吸收信息，根据所述光谱吸收信息中多束光谱对应的吸收波长与预设波长确定各束光谱衰减度；
根据各束光谱衰减度对矿井内混合气体类型进行标定，并获得混合气体对应的气体类型；
根据各束光谱衰减度和所述气体类型拟合预设气体浓度曲线，并获得拟合结果；
根据所述拟合结果确定各气体类型对应的气体浓度；
根据所述气体浓度和所述气体类型确定气体监测信息。


3.如权利要求1所述的基于激光器的矿井安全预警方法，其特征在于，所述根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息，并根据所述位移信息对矿井内的支架位置进行标定，以获得位移标定信息的步骤，包括：
根据所述发射激光数据及所述反射激光数据确定位移信息；
根据所述位移信息确定各光斑中心位置信息及各中心位置处的像素信息；
根据各光斑中心位置信息及各中心位置处的像素信息计算光斑位移量；
根据所述光斑位移量对应的空间移动距离对矿井内的支架位置进行标定，并获得位移标定信息。


4.如权利要求1所述的基于激光器的矿井安全预警方法，其特征在于，所述根据所述气体监测信息及所述位移标定信息确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警的步骤，包括:
根据所述气体监测信息与预设燃爆报警信息生成第一报警信息；
根据所述位移标定信息与预设位移信息生成第二报警信息；
根据所述第一报警信息和所述第二报警信息确定矿井异常区域信息；
根据所述第一报警信息和所述第二报警信息对矿井异常区域进行危险等级判断，并获得判断结果；
根据所述异常区域信息和所述判断结果确定矿井安全等级信息，并根据所述矿井安全等级信息进行预警。


5.如权利要求4所述的基于激光器的矿井安全预警方法，其特征在于，所述根据所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛森，龚仲强，谭武烈，
申请(专利权)人：深圳市利拓光电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44