[發(fā)明專利]基于加速度的礦井下災(zāi)害報警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710784952.0
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107328412B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫繼平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01S11/00;G01S11/12;G01S11/14;G01D21/02;E21F17/18
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1.基于加速度的礦井下災(zāi)害報警系統(tǒng)，其特征在于：礦井下人員攜帶至少一種采集三軸加速度數(shù)據(jù)的具有無線通信功能的便攜裝置；系統(tǒng)監(jiān)測至少一個人員的三軸加速度數(shù)據(jù)；系統(tǒng)通過三軸加速度數(shù)據(jù)監(jiān)測人員的異常行為；當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到人員的異常行為的持續(xù)時間超過設(shè)定閾值，則判定該人員為異常行為人，當(dāng)異常行為人數(shù)量超過設(shè)定閾值，則發(fā)出井下災(zāi)害報警；所述異常行為包括姿態(tài)異常和活動異常；所述姿態(tài)異常包括躺臥；所述活動異常包括奔跑；所述人員的異常行為判定條件包括：

(1)在單位時間內(nèi)至少有一軸的加速度數(shù)據(jù)變化頻率高于設(shè)定閾值；

(2)至少有一軸的加速度數(shù)據(jù)變化幅度高于設(shè)定閾值；

(3)各軸加速度數(shù)據(jù)之間差值滿足設(shè)定條件；

(4)各軸加速度數(shù)據(jù)之間關(guān)系的變化滿足設(shè)定條件；

所述便攜裝置包括一種或多種環(huán)境監(jiān)測傳感器；所述環(huán)境監(jiān)測傳感器包括：氣壓傳感器、聲音傳感器、振動傳感器、圖像采集設(shè)備、一種或多種氣體濃度傳感器、一種或多種光傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器；所述氣體濃度傳感器包括甲烷濃度傳感器、氧氣濃度傳感器、一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器；所述光傳感器包括紅外線傳感器、紫外線傳感器、可見光傳感器；

系統(tǒng)包括固定式環(huán)境監(jiān)測傳感器；所述固定式環(huán)境監(jiān)測傳感器包括：氣壓傳感器、聲音傳感器、振動傳感器、一種或多種氣體濃度傳感器、一種或多種光傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器；所述氣體濃度傳感器包括甲烷濃度傳感器、氧氣濃度傳感器、一氧化碳濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器；所述光傳感器包括紅外線傳感器、紫外線傳感器、可見光傳感器；

系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進一步確認是否發(fā)生災(zāi)害；系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)判定井下災(zāi)害類型；所述災(zāi)害類型包括煤與瓦斯突出、沖擊地壓、頂板冒落、爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)。

2.如權(quán)利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：所述便攜裝置包括用于定位的定位裝置。

3.如權(quán)利要求2所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：所述定位裝置包括監(jiān)測絕對位置的裝置和監(jiān)測相對位置的裝置。

4.如權(quán)利要求2所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：所述定位裝置包括三維定位裝置、二維定位裝置、一維定位裝置。

5.如權(quán)利要求2所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：所述定位裝置包括超聲波測距定位裝置、激光測距定位裝置、紅外測距定位裝置、電磁波定位裝置、圖像識別定位裝置。

6.如權(quán)利要求1所述的報警系統(tǒng)，其特征在于：系統(tǒng)包括固定位置的圖像監(jiān)測設(shè)備；系統(tǒng)采用的報警方法包括使用圖像監(jiān)測設(shè)備進行人員位置監(jiān)測、現(xiàn)場設(shè)備及環(huán)境監(jiān)測；系統(tǒng)根據(jù)人員的位置變化及變化速度、設(shè)備及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進一步確認是否發(fā)生災(zāi)害。