[發明專利]礦山物聯網煤礦瓦斯移動檢測數據處理方法

有效

• 申請號: 201310557609.4
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103604914A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 王剛;張申;劉衛東;雷雪鳳;程婷婷
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;E21F17/18;H04L29/08
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及礦瓦斯移動檢測數據處理技術領域，具體是一種礦山物聯網煤礦瓦斯移動檢測數據處理方法，主要適用于多數據下礦山瓦斯檢測數據判別與處理。

背景技術

煤礦安全監控系統是指對煤礦的瓦斯、風速、一氧化碳、煙霧、溫度等環境參數和礦井生產、運輸、提升、排水等環節的機電設備工作狀態進行檢測和控制，用計算機分析處理并取得數據的一種系統，其中瓦斯檢測是煤礦安全檢測系統最重要的功能。我國常用的安全檢測系統較多，如：KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ90、KJ95、KJ2000等。現在的煤礦安全監控系統一般由四部分組成：①檢測主站；②檢測主機（包括應用軟件、計算機及外圍設備）；③檢測分站（包括傳輸接口、傳輸線、接線盒等）；④傳感器和執行機構。

檢測主機可以直接作為檢測主站，當使用網絡交換機時，檢測主機也可以通過交換機連接檢測主站。檢測主站可將各個檢測分站的信息通過交換機送到專用的檢測服務器。安全監控系統可以為各級生產指揮者和業務部門提供環境安全參數動態信息，為指揮生產提供及時的現場資料和信息，便于提前采取防范措施。

標準“煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范(AQ1029-2007)”規定了煤礦安全監控系統及檢測儀器的裝備、設計和安裝、傳感器設置、使用與維護、系統及聯網信息處理、管理制度與技術資料等要求。這種煤礦安全監控系統連接的瓦斯傳感器基本都是固定點檢測的傳感器，如AQ1029-2007要求：甲烷傳感器應垂直懸掛，距頂板不得大于300mm，距巷道側壁(墻壁)不得小于200mm，并應安裝維護方便，不影響行人和行車。

隨著礦山物聯網在煤礦的應用，物聯網的開放式應用架構，出現了大量移動瓦斯檢測點，如大量智能礦燈的應用，每個工人的礦燈上均帶有瓦斯檢測傳感器，檢測數據能通過礦山物聯網傳輸到檢測監控中心。例如“一種煤礦井下人員環境的主動式全程安全檢測方法”專利號：201110453491，和“網絡化智能礦燈安全帽”專利號：200920257151等均在礦燈上安裝有瓦斯傳感器。顯然這種礦燈上的瓦斯傳感器是隨著礦工移動的，屬于對煤礦井下瓦斯的移動測量。

顯然，煤礦瓦斯檢測正從原來的基本是固定點檢測系統，逐步轉變為固定點檢測加移動點檢測，隨著智能礦燈的大面積使用，瓦斯移動檢測的數據量會遠遠大于固定點傳感器的檢測數據量。這就帶來這樣一系列的問題：

①固定點檢測數據與移動點檢測數據的關系如何？

②大量移動傳感器如何調校，才能保證檢測數據的可靠性？

③由于移動檢測點移動性、環境變化、調校等原因，如何評價移動檢測數據的置信度？

由于“煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范(AQ1029-2007)”對監控系統中瓦斯傳感器的安裝、使用、調校進行了嚴格的規定，如：規定了瓦斯傳感器的安裝地點和方式；還規定采用載體催化原理的甲烷傳感器等，每隔10天必須使用校準氣體和空氣樣，按產品使用說明書的要求調校一次；同時，要求具有甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風電閉鎖功能，等等。上述這些要求和規定對于移動點來說是不可能實現的，比如：移動點不可能滿足瓦斯傳感器安裝地點的要求；當移動檢測傳感器要求每隔10天用校準氣體調校一次時，數千個移動檢測傳感器的調校會帶來工作量的激增；移動檢測點也不可能直接實現斷電閉鎖；此外，移動點測量是一種流動檢測，所檢測數據具有時間和地點的變化性，這種時空變化的檢測數據也是原來固定的安全監控系統中所沒有的等。

因此，解決多瓦斯傳感器下數據處理及判決方法，是礦山物聯網架構下新型測量方式所面臨的一個急需解決的課題。

發明內容

為了解決礦山物聯網形式下瓦斯測量中所遇到的多傳感器、多點、多數據關系問題，本發明提供一種煤礦瓦斯固定檢測數據與移動檢測數據的信息處理方法，采用固定點檢測為主，移動點檢測為輔的數據處理手段；并提出利用鄰近固定點數據作為參照，自動進行移動傳感器檢測數據調校的方法，簡化對大量移動瓦斯傳感器的調校。