本发明专利技术涉及瓦斯安全监测技术领域，尤其涉及一种井下瓦斯巡检无人化管理系统及其方法。系统包括：上位机用于瓦斯巡检配置、巡检设备数据收集、巡检动作控制、监控系统数据分析以及报表统计；LoRa无线通信网络用于搭建无线网络，上位机通过LoRa无线通信网络与无线多参数巡检设备通信连接；无线多参数巡检设备用于监测和采集巡检地点的环境参数，并经LoRa无线通信网络输出至上位机；电子围栏装置自动识别围栏区域人员，并根据巡检地点处环境参数的危险情况对人员进行声光报警提醒；智能终端唤醒无线多参数巡检设备，同时完成与无线多参数巡检设备的数据通信并实时展示数据结果。本发明专利技术避免了“空班漏检”安全隐患，监测数据准确，且能够实现自动巡检。够实现自动巡检。够实现自动巡检。
【技术实现步骤摘要】
井下瓦斯巡检无人化管理系统及其方法
[0001]本专利技术涉及瓦斯安全监测
，尤其涉及一种井下瓦斯巡检无人化管理系统及其方法。
技术介绍
[0002]矿井瓦斯灾害是煤矿井下采掘生产中的主要自然灾害之一，对矿井瓦斯进行预防与监控是煤矿安全生产工作的重中之重。瓦斯监测监控与管理方面存在的漏洞是导致矿井瓦斯事故频发的重要原因，煤矿井下瓦斯巡检的作用是极为重要的。
[0003]根据中华人民共和国应急管理部发布的《煤矿安全规程》中的相关要求，煤矿每天必须由专职瓦检员使用便携式光学甲烷检测仪或者便携式甲烷检测报警仪进行井下环境巡检，并将记录和检查结果进行记录并上报。专职瓦检员的日常检查是发现瓦斯事故隐患的最可行、最可靠的措施和手段，但是面对煤矿井下恶略的工作环境以及繁长的巡检路线，人性的懒惰使得人们在没有严格监督下，容易违章违规。有许多瓦检员会有“空班漏检”的现象，导致巡检数据不可靠，或人为编造巡检数据，以致不能准确的监测瓦斯数据埋下安全隐患。
[0004]现有瓦斯巡检存在以下缺点：
[0005](1)煤矿目前在用的瓦斯巡检系统，多数依旧依赖于井下人工巡检，在人工巡检的基础上提供了信息化的流程管理和电子化的数据展示功能，对于瓦检员日常巡检过程中的繁重工作流程并没有改善。
[0006](2)人工巡检的方式，无法从根源上避免煤矿目前瓦斯巡检过程中的“空班漏检”问题，导致了人工巡检数据的不可靠，从而对煤矿的安全生产埋下了隐患。
[0007](3)极少部分的瓦斯巡检系统在部分工作条件相对较好的巡检地点采用了设备巡检的方式，但是在通信、供电线缆难以到达的巡检地点，由于受限于通信、供电的问题，并没有实现设备自动巡检。
[0008](4)在瓦斯巡检过程中发现的安全隐患，目前多是通过电子牌显示相关危险环境参数，人工通知人员撤离等传统方式，尚未有一体化的安全隐患自动检测、自动识别、自动报警应用方式。
技术实现思路
[0009]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中存在“空班漏检”的现象、监测瓦斯数据不准确、以及不具备自动巡检的问题，本专利技术提供一种井下瓦斯巡检无人化管理系统，替代煤矿专职瓦检员的繁重日常井下巡检工作，在大幅节省人力投入的同时，从根源上彻底杜绝煤矿瓦斯巡检过程中的“空班漏检”安全隐患，监测数据准确，且能够实现自动巡检。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种井下瓦斯巡检无人化管理系统，包括：上位机、LoRa无线通信网络、无线多参数巡检设备、电子围栏装置以及智能终端；
[0011]上位机，设置于井上，所述上位机安装有上位机软件，用于瓦斯巡检配置、巡检设备数据收集、巡检动作控制、监控系统数据分析以及报表统计；
[0012]LoRa无线通信网络，用于搭建无线网络，所述上位机通过LoRa无线通信网络与所述无线多参数巡检设备通信连接；
[0013]无线多参数巡检设备，设置于井下，用于监测和采集巡检地点的环境参数，以及对采集结果数据的实时展示，并经所述LoRa无线通信网络输出至上位机；
[0014]电子围栏装置，用于自动识别进入电子围栏区域的人员，并根据巡检地点处所述环境参数的危险情况对人员进行声光报警提醒；
[0015]智能终端，用于唤醒所述无线多参数巡检设备，同时完成与所述无线多参数巡检设备的数据通信并实时展示数据结果。
[0016]进一步，具体地，所述LoRa无线通信网络由井上环网和井下环网组成，所述井上环网包括交换机，所述井下环网包括若干LoRa网关，每个所述LoRa网关均与所述交换机连接。
[0017]进一步，具体地，所述无线多参数巡检设备包括环境数据采集模块和数据信号通信模块；
[0018]所述环境数据采集模块与所述数据信号通信模块连接，所述环境数据采集模块包括瓦斯检测传感器、二氧化碳检测传感器、一氧化碳检测传感器、氧气检测传感器或温度检测传感器中的至少一种，用于采集和监测环境参数，将所述环境参数输出至所述数据信号通信模块；
[0019]所述数据信号通信模块与所述LoRa网关通信连接，将所述环境参数输出至所述LoRa网关，所述数据信号通信模块还用于唤醒休眠状态的所述无线多参数巡检设备；
[0020]所述无线多参数巡检设备还包括显示模块，用于实时展示环境参数；
[0021]其中，所述环境参数包括瓦斯数据、二氧化碳数据、一氧化碳数据、氧气数据和/或温度数据。
[0022]进一步，具体地，所述电子围栏装置包括摄像模块、视频监视分析模块以及数据信号通讯模块，所述摄像模块和所述数据信号通讯模块均与所述视频监视分析模块连接；
[0023]所述电子围栏装置分布设置在电子围栏区域，所述数据信号通讯模块用于唤醒所述摄像模块进入工作状态；
[0024]在工作状态时，摄像模块用于拍摄电子围栏区域的视频，并将所述视频输出至所述视频监视分析模块，所述视频监视分析模块对视频进行分析，结合巡检地点处所述环境参数，判断是否对人员进行声光报警提醒，且将所述视频和所述声光报警的信号经数据信号通讯模块同步输出至LoRa网关。
[0025]进一步，具体地，所述上位机软件上包括煤矿井下通风系统图，在所述煤矿井下通风系统图上录入巡检地点和与所述巡检地点关联的所述无线多参数巡检设备，完成瓦斯巡检配置。
[0026]进一步，具体地，所述上位机软件根据录入的巡检地点设置巡检周期自动巡检井下所有巡检地点，控制所有无线多参数巡检设备开始工作；或根据巡检需求对指定的巡检地点巡检，控制对应的无线多参数巡检设备开始工作。
[0027]进一步，具体地，所述智能终端具有NFC一碰传功能，通过NFC一碰传功能唤醒在井下巡检地点对应的所述无线多参数巡检设备，并在所述智能终端查看巡检地点的监测数
据。
[0028]进一步，具体地，所述智能终端向所述上位机发送休眠命令请求，实现对指定巡检地点的巡检激活控制以及所述无线多参数巡检设备休眠控制。
[0029]一种井下瓦斯巡检无人化管理方法，所述方法采用如上所述的井下瓦斯巡检无人化管理系统，所述方法包括：
[0030]S1：上位机与无线多参数巡检设备通信连接，实现数据通讯和控制指令的传输；
[0031]S2：在所述上位机软件设定巡检配置功能，用于控制各巡检地点的所述无线多参数巡检设备；
[0032]S3：所述上位机软件接收到所述无线多参数巡检设备的环境数据后，进行数据分析，当数据超过预设值时，自动激活井下电子围栏设备，电子围栏设备进入工作状态，且所述上位机软件播放电子围栏视频信息；
[0033]S4：所述上位机软件自动获取煤矿安全监控系统的数据，将所述煤矿安全监控系统的数据和所述无线多参数巡检设备的数据比较，所述上位机软件基于比较结果来判定是否需要进行报警提示。
[0034]进一步，具体地，所述方法还包括：
[0035]S5：智能终端通过LoRa无线通信网络向所述上位机发送巡检数据请求，根据上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井下瓦斯巡检无人化管理系统，其特征在于，包括：上位机(1)、LoRa无线通信网络(2)、无线多参数巡检设备(3)、电子围栏装置(4)以及智能终端(5)；上位机(1)，设置于井上，所述上位机(1)安装有上位机软件，用于瓦斯巡检配置、巡检设备数据收集、巡检动作控制、监控系统数据分析以及报表统计；LoRa无线通信网络(2)，用于搭建无线网络，所述上位机(1)通过LoRa无线通信网络(2)与所述无线多参数巡检设备(3)通信连接；无线多参数巡检设备(3)，设置于井下，用于监测和采集巡检地点的环境参数，以及对采集结果数据的实时展示，并经所述LoRa无线通信网络(2)输出至上位机(1)；电子围栏装置(4)，用于自动识别进入电子围栏区域的人员，并根据巡检地点处所述环境参数的危险情况对人员进行声光报警提醒；智能终端(5)，用于唤醒所述无线多参数巡检设备(3)，同时完成与所述无线多参数巡检设备(3)的数据通信并实时展示数据结果。2.如权利要求1所述的井下瓦斯巡检无人化管理系统，其特征在于，所述LoRa无线通信网络(2)由井上环网和井下环网组成，所述井上环网包括交换机(21)，所述井下环网包括若干LoRa网关(22)，每个所述LoRa网关(22)均与所述交换机(21)连接。3.如权利要求2所述的井下瓦斯巡检无人化管理系统，其特征在于，所述无线多参数巡检设备(3)包括环境数据采集模块(31)和数据信号通信模块(32)；所述环境数据采集模块(31)与所述数据信号通信模块(32)连接，所述环境数据采集模块(31)包括瓦斯检测传感器、二氧化碳检测传感器、一氧化碳检测传感器、氧气检测传感器或温度检测传感器中的至少一种环境参数，用于采集和监测环境参数，将所述环境参数输出至所述数据信号通信模块(32)；所述数据信号通信模块(32)与所述LoRa网关(22)通信连接，将所述环境参数输出至所述LoRa网关(22)，所述数据信号通信模块(32)还用于唤醒休眠状态的所述无线多参数巡检设备(3)；所述无线多参数巡检设备(3)还包括显示模块(33)，用于实时展示所述环境参数；其中，所述环境参数包括瓦斯数据、二氧化碳数据、一氧化碳数据、氧气数据和/或温度数据。4.如权利要求3所述的井下瓦斯巡检无人化管理系统，其特征在于，所述电子围栏装置(4)包括摄像模块(41)、视频监视分析模块(42)以及数据信号通讯模块(43)，所述摄像模块(41)和所述数据信号通讯模块(43)均与所述视频监视分析模块(42)连接；所述电子围栏装置(4)分布设置在电子围栏区域，所述数据信号通讯模块(43...
【专利技术属性】
技术研发人员：张卫国，丁瑞琦，奚冬芹，钱杰，唐韬，卞恺，蒋泽，张立斌，陈向飞，赵小兵，王璐，郝叶军，蒋志龙，王栋平，张玮，
申请(专利权)人：中煤科工集团常州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。