[發(fā)明專利]一種井下環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及其智能傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310310034.6
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103343701B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬永
• 申請（專利權(quán)）人: 北京圣博亞科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

本發(fā)明提供一種井下環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括監(jiān)測單元、通訊單元和布置于井下各個位置的警示單元；所述監(jiān)測單元布置于井下各個位置，用于檢測井下環(huán)境，并根據(jù)檢測結(jié)果判斷井下是否安全，若否，則發(fā)出報警信號；所述通訊單元用于傳遞所述報警信號；所述警示單元布置于井下各個位置，用于接收所述報警信號，并根據(jù)該報警信號發(fā)出人體可感知的信號進(jìn)行報警；若一處監(jiān)測單元發(fā)出報警信號，則該報警信號被所述通訊單元傳送到井下各個位置，觸發(fā)遠(yuǎn)程警示單元報警；進(jìn)而實現(xiàn)全井報警，提高井下避險和救援的及時性、全面性、可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種井下環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，及應(yīng)用于該井下環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的智能傳感器。

背景技術(shù)

煤炭是我國主要的能源支柱，但是由于受到煤炭資源環(huán)境的影響，地下礦井的安全問題成為民眾廣泛關(guān)注的社會問題。

煤礦的安全事故有很多種，CO中毒和瓦斯爆炸是很常見的一種，通常也是死亡人數(shù)最多的事故。瓦斯爆炸是一種連鎖反應(yīng)，是一定濃度的甲烷和空氣中的氧氣在一定溫度作用下產(chǎn)生的激烈氧化反應(yīng)，是煤礦生產(chǎn)中的嚴(yán)重災(zāi)害。

例如：瓦斯在一定濃度下和一定的溫度下才會發(fā)生爆炸，但是由于井下沒有對環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)測的系統(tǒng)而導(dǎo)致不能及時覺察瓦斯?jié)舛鹊淖兓瑢?dǎo)致瓦斯爆炸事故的發(fā)生；另外，發(fā)生瓦斯爆炸后，爆炸現(xiàn)場以外的井下工作人員往往無法判斷是發(fā)生了瓦斯爆炸還是正常的井下作業(yè)，不能采取及時的避險措施，導(dǎo)致吸入爆炸后產(chǎn)生的一氧化碳，發(fā)生一氧化碳中毒，導(dǎo)致傷亡。在許多事故中，瓦斯爆炸后的一氧化碳中毒是導(dǎo)致傷亡的主要原因。但實際上，發(fā)生瓦斯爆炸后，產(chǎn)生的一氧化碳在井下擴(kuò)散需要一定時間，只要在瓦斯爆炸后及時通知井下工作人員撤離，完全可以減少傷亡。

同樣，火災(zāi)也會產(chǎn)生CO，也需要及時通知遠(yuǎn)在火災(zāi)區(qū)外的井下人員及時避險自救。

現(xiàn)有技術(shù)的井下通訊系統(tǒng)，在井下發(fā)生事故時，通常采用監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)報警，而該種報警僅限于本地報警，即，事故地點發(fā)出報警，該地點的報警信號不能被全井獲知；無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程報警，導(dǎo)致井下其他暫時處于安全位置的人員無法獲知事故的發(fā)生，不能及時逃離。另外，現(xiàn)有的井下監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)需要將井下檢測傳感器的信息傳送到井上的救援中心，通過井上向井下發(fā)送報警信息，這顯然會造成報警滯后，甚至井上沒有及時處理報警信息造成嚴(yán)重的報警滯后。

由于井下通訊系統(tǒng)以及井下應(yīng)急廣播系統(tǒng)的信息傳遞路徑過長、傳輸路徑單一，依賴通信線纜傳遞信息，在井下發(fā)生爆炸等事故后，傳輸線路極有可能出現(xiàn)中斷，使井下環(huán)境監(jiān)測信息上傳和報警信息下達(dá)均不能正常實現(xiàn)，甚至導(dǎo)致全礦通信系統(tǒng)失靈，因此，會使事故判定、事故報警和井下救援均受到阻礙，甚至?xí)捎趯颅h(huán)境的不了解，盲目下井搜救而導(dǎo)致二次事故。上述問題，嚴(yán)重降低了整個礦井的安全水平。

為此，需要提供一種井下環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，該預(yù)警系統(tǒng)有助于對井下環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測，并能夠迅速進(jìn)行事故判斷，及時在井下實現(xiàn)全井報警；該系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)具有很強(qiáng)的魯棒特性，能夠在發(fā)生瓦斯爆炸等嚴(yán)重事故時繼續(xù)可靠的傳送環(huán)境監(jiān)測信息以及傳遞報警和救援等信息，使救援工作更具針對性，提高救援工作效率與成功率，避免二次事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種井下環(huán)境監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)颅h(huán)境進(jìn)行全面的監(jiān)測，并能夠根據(jù)環(huán)境監(jiān)測信息進(jìn)行相關(guān)判斷，及時生成報警信號，實現(xiàn)全井報警，提高井下避險和救援的及時性、全面性、可靠性。該系統(tǒng)還具有更強(qiáng)的魯棒特性，能夠在發(fā)生瓦斯爆炸等嚴(yán)重事故時，盡最大可能保證環(huán)境監(jiān)測信息仍然能夠可靠傳送，為救援和避險提供有力的信息支持。