[發明專利]一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法

在審

• 申請號: 201610021157.1
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105673075A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 聶百勝;范鵬宏;郭昊
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;G01D21/02;G01N1/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法，包括，

數據采集單元，用于煤礦井下煤體應力值、瓦斯濃度頂板壓力值、聲發射能量與振幅，電磁輻射強度與脈沖值，微震區域能量、震級與事件數等數據的采集，并通過智慧線上傳至數據儲存與處理單元的服務器中；

數據儲存與處理單元，將采集到的數值經過整理、耦合分析對比各參數及近期相應數值得出預警結果存儲于服務器中，并上傳至綜合預警單元；

綜合預警單元，將預警信息通過光纖網絡發送至監控大屏幕、電腦端、手機端等。

2.根據權利要求1所述的一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法，其特征在于，

基于“智慧線”系列的寬帶無線接入解決方案；基于智慧線技術的采掘工作面煤巖瓦斯動力災害無線關鍵裝備研究；煤巖瓦斯動力災害無線判識指標研究；研究基于智慧線的采掘工作面多參量煤巖瓦斯動力災害預警技術；開發煤礦煤巖瓦斯動力災害無線多參量遠程監測綜合預警平臺。

3.根據權利要求1、2所述的一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法，其特征在于，“智慧線”系列(無線通信與精確定位系統)是一種室內定位與通信解決方案，借助物聯網與通訊技術在礦井等封閉特殊環境中構建一種適于施工、布設便捷、支持高精度定位和無線接入能力的全新無線數字通信系統，滿足用戶的通信、定位、數據傳輸需求，具備完整的無線通信和精確定位能力，定位精度高，且無需基站、天線、大型供電及配套設施，系統由智慧線纜、接插件、智慧標簽、網絡控制器、Krtek安全管理系統等組成，具有部署快速簡便、定位精度高、傳輸能力強、傳感器監控、遠程管理與智能維護、可靠性高等特點，系統獨創了WM2M通信規范，提供智慧化礦山各類傳感器、控制設備的向后兼容能力，實現遠程監控、數據交換、狀態跟蹤等。該系統提供定位、傳感器監控、語音通話、緊急告警、防盜追蹤、考勤管理、輔助救援、選配WiFi等功能。

4.根據權利要求1、2、3所述的一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法，其特征在于，所述數據采集單元包括，以工作面煤體應力變化信號為基礎的煤體應力無線傳感器、以工作面瓦斯涌出濃度變化信號為基礎的瓦斯濃度無線監測傳感器、能反映工作面頂板壓力變化為基礎的頂板壓力無線監測系統、能反映工作面煤巖體破裂聲信號變化為基礎的聲發射無線監測傳感器、能反映工作面煤巖體破裂電磁輻射變化為基礎的電磁輻射無線監測裝置、能反映工作面煤巖體破裂微震事件變化為基礎的微震無線監測傳感器等。

所述數據采集單元通過上述應力無線傳感器、瓦斯濃度無線傳感器、頂板壓力無線監測系統、聲發射無線傳感器、電磁輻射無線監測裝置、微震無線監測傳感器嵌入“智慧線”芯片，通過“智慧線”上傳至所述數據儲存與處理單元。

5.一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法，其特征在于，其采用權利要求4所述的數據采集裝置設計如下：所述數據采集裝置包括各無線傳感器及監測裝置2、無線收發裝置，所述無線收發裝置包括電源、無線收發裝置主體1、礦用智能手機主板，所述無線收發裝置主體1包括與“智慧線”無線對接芯片3、信號接收裝置導線11、信號接收器4、信號發射器5，所述信號接收裝置導線11與各無線傳感器及監測裝置2相連，所述各無線傳感器及監測裝置2用于監測巷道內各項數值；所述的手機主板與信號接收器4、信號發射器5通過無線信號對接。

6.根據權利要求1、2、3所述的一種煤巖動力災害多參量無線監測綜合預警技術與方法，其特征在于，所述數據儲存與處理單元包括，數據儲存模塊、數據分析模塊；所述數據儲存模塊根據智慧線上傳的各項煤巖瓦斯動力災害參量傳輸至數據分析模塊的數據庫服務器中，并將各參量值和分析結果儲存，方便隨時調用耦合對比；所述數據分析模塊調用數據儲存模塊服務器中的各項煤巖瓦斯動力災害數據進行數據分析及繪圖，對比分析同期及一段時間內各參量的變化，以此判斷是否達到預警條件，并將分析結果上傳至綜合預警單元。