[實用新型]礦用三分量磁波雙向透地監測預警指揮系統

有效

• 申請號: 201520888945.1
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN205179034U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 吳燕清;李云波;肖勇;田西方;王侃;康躍明;韓超超;張軍;康厚清;許洋鋮;覃海明;閻家光;何昭友;秦偉;耿新林;李盼盼
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;G08C17/02
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

技術領域：

本實用新型涉及監測預警系統，具體涉及一種礦用三分量磁波雙向 透地監測預警指揮系統。

技術背景：

煤炭是我國的主體能源，2013年全國原煤產量達到了37億噸，比 2005年增長76.2％；“十一五”期間全國累計生產煤炭139億噸，為國 民經濟和社會發展提供了重要支撐。由于我國煤礦礦層埋藏較深，適合 于露天開采的儲量僅占4％，多數為井工開采。復雜的地質條件導致了有 毒有害氣體、粉塵、透水、火災、頂板等災害頻發。近年來實現了安全 生產形勢持續穩定好轉，但是，安全生產領域仍然存在一些問題，還有 很大差距，事故起數和死亡人數仍處于高位，安全生產形勢依然嚴峻。 據不完全統計，2008年至2012年，煤礦發生生產事故74起，被困人數 多達800多人，涉及煤礦瓦斯、火災、水災、頂板等各種災害事故。

我國煤礦安全生產問題頻發的原因很多，其中安全生產科技裝備相 對落后，尚不能為安全生產提供足夠的技術支撐和保障是其原因之一， 因此，在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》“公 共安全”領域的“重大生產事故預警與救援”優先主題中，明確提出 “重點研究開發礦井瓦斯、突水、動力性災害預警與防控技術，開發燃 燒、爆炸、毒物泄漏等重大工業事故防控與救援技術及相關設備”。在 《安全生產“十二五”規劃》中，也將“加強安全生產科學技術研究”、 “推廣應用先進適用技術與裝備，提高安全保障能力”列為六大任務的 重要內容。同時在2013年國辦發〔2013〕99號國務院辦公廳《關于進 一步加強煤礦安全生產工作的意見》中也明確指出要加強煤礦應急救援 設備的建設。

由于目前常用的無線電通訊系統無法有效穿透地層，因此現有解決 方案中一般采用的是有線通信，而一次坍塌或者爆炸就可以摧毀有線電 纜致使如人員定位網絡、通訊網絡癱瘓，在災害事故發生后井下遇險人 員無法與地面救援人員建立聯系，同時地面人員無法掌握事故發生后人 員分布情況，導致救援的盲目性和營救效率低下。

上世紀九十年代中期開始，國外美國與澳大利亞研制成功了“PED 井下無線急救尋呼系統”，但是該系統只能從井上向井下人員發送單向 信息，井下工作人員無法向井上傳遞信息；美國LockheedMartin公司 研制的MagneLink透地通訊裝置、美國StrataWorldWide公司的 RockPhone透地通訊裝置、加拿大VitalAlert公司研制的Canary透 地通訊裝置，國內天地(常州)自動化股份有限公司、山西浩宇龍晟電 子科技有限公司、山西地寶科技股份有限公司晉中分公司通過自主或與 國外幾家公司合作研發透地通訊裝置，但通訊距離較短。2013年我國煤 礦平均開采深度已經超過600m，最深已達1500m，并以每年10-20m速 度遞增，現有技術不能適應大部分煤礦實際情況；同時不具有對災害發 生后人員分布情況掌握、環境參數監測、分析及預警的能力及與煤礦現 有網絡不兼容，容易形成信息孤島等缺點，導致目前還未能在煤礦得到 推廣應用。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供礦用三分量磁波雙向透地 監測預警指揮系統。

為了解決上述問題，本實用新型的技術方案是，礦用三分量磁波雙 向透地監測預警指揮系統，包括地面裝置和井下裝置，地面裝置和井下 裝置通過電磁波穿透地層實現參數的監測和預警指揮；所述地面裝置包 括第一處理終端、第一發射機、第一接收機、第一發射天線和第一接收 天線；所述井下裝置包括井下中繼基站裝置和若干個井下便攜式裝置； 所述井下中繼基站裝置包括第二處理終端、第二發射機、第二接收機、 第一環境參數采集模塊、第二發射天線和第二接收天線；井下便攜式裝 置包括第三處理終端、第一發射接收機、第二環境參數采集模塊和第一 天線；其特點是：

第一處理終端：用于向第一發射機發射編碼數據流，并且用于對第 一接收機傳送來的信息進行軟解碼、分析及預警；

第一發射機：用于接收第一處理終端輸出的編碼數據流，將編碼數 據流轉換為模擬信號，再進行放大處理后發送至第一發射天線；

第一接收機：用于處理第一接收天線送來的信號，并將處理好的信 號發送至第一處理終端；

第一發射天線：用于將第一發射機發送來的信號發射出去；

第一接收天線：用于將接收到的信號發送至第一接收機；