瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)與方法，其中系統(tǒng)包括：檢測設(shè)備、安全隱患識別組件、控制器、執(zhí)行器和通信設(shè)備；檢測設(shè)備用于檢測安全隱患參數(shù)；控制器分別與所述檢測設(shè)備和安全隱患識別組件連接，用于接收安全隱患參數(shù)，并將安全隱患參數(shù)發(fā)送至安全隱患識別組件以進(jìn)行安全隱患識別并生成識別結(jié)果；控制器還用于根據(jù)識別結(jié)果發(fā)出安全隱患控制信號；執(zhí)行器與控制器的輸出端連接，根據(jù)安全隱患控制信號執(zhí)行安全隱患處理操作；通信設(shè)備分別與控制器和安全隱患識別組件連接，用于實(shí)現(xiàn)控制器與安全隱患識別組件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明提供的瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)與方法能夠?qū)崿F(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別并提前處理。
【專利說明】瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣控制技術(shù)，尤其涉及一種瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)與方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著煤礦開采技術(shù)的進(jìn)步，為了提高瓦斯抽采的安全性，大多礦井中都設(shè)置了瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)艿乐械耐咚節(jié)舛?、流量、壓力、溫度以及一氧化碳濃度等參?shù)進(jìn)行監(jiān)測，為預(yù)防煤礦瓦斯突出、爆炸等惡性事故的發(fā)生提供可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)，緩解了目前我國嚴(yán)峻的煤礦安全生產(chǎn)的現(xiàn)狀。
[0003]目前，瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)通常包括控制器、檢測設(shè)備、通信設(shè)備以及執(zhí)行器，其中檢測設(shè)備用于檢測管道中瓦斯?jié)舛取⒘髁?、壓力、溫度以及一氧化碳濃度等參?shù)，并傳送給控制器?？刂破鲗z測設(shè)備檢測到的各參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，生成控制信號控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的操作。通常執(zhí)行器包括泵、閥門等?？刂破鬟€可以通過通信設(shè)備與上位監(jiān)控計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用于將瓦斯抽采過程中的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄以及生成歷史曲線。但現(xiàn)有的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)只是對瓦斯抽采的過程進(jìn)行監(jiān)控，不能提前對安全隱患進(jìn)行識另Ij，因此，在預(yù)防煤礦瓦斯突出、爆炸等惡性事故的發(fā)生還不具備提前預(yù)警的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)與方法，用于解決現(xiàn)有的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)不能提前對安全隱患進(jìn)行識別的缺陷，實(shí)現(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別并提前處理。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)，包括:檢測設(shè)備、安全隱患識別組件、控制器、執(zhí)行器和通信設(shè)備；
[0006]所述檢測設(shè)備用于檢測安全隱患參數(shù)，所述安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度；
[0007]所述控制器分別與所述檢測設(shè)備和安全隱患識別組件連接，用于接收所述安全隱患參數(shù)，并將所述安全隱患參數(shù)發(fā)送至所述安全隱患識別組件以進(jìn)行安全隱患識別并生成識別結(jié)果；所述控制器還用于根據(jù)所述識別結(jié)果發(fā)出安全隱患控制信號；
[0008]所述執(zhí)行器與所述控制器的輸出端連接，根據(jù)所述安全隱患控制信號執(zhí)行安全隱患處理操作；
[0009]所述通信設(shè)備分別與所述控制器和安全隱患識別組件連接，用于實(shí)現(xiàn)所述控制器與安全隱患識別組件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供一種瓦斯抽采安全隱患防控方法，包括:
[0011]獲取檢測到的安全隱患參數(shù)，所述安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度；
[0012]根據(jù)所述安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果；
[0013]將所述識別結(jié)果發(fā)送給控制器，以使所述控制器根據(jù)所述識別結(jié)果控制執(zhí)行器執(zhí)行安全隱患處理操作。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供的安全隱患防控系統(tǒng)與方法，通過采用檢測設(shè)備檢測至少包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度在內(nèi)的安全隱患參數(shù)，采用安全隱患識別組件進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果，控制器根據(jù)該識別結(jié)果發(fā)出安全隱患控制信號，控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的安全隱患處理操作，能夠解決現(xiàn)有的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)不能提前對安全隱患進(jìn)行識別的缺陷，實(shí)現(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別并提前處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的瓦斯抽采安全隱患防控方法的流程圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的瓦斯抽采安全隱患防控方法的另一流程圖；
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的瓦斯抽采安全隱患防控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的瓦斯抽采安全隱患防控裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例一
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)可以包括:檢測設(shè)備1、安全隱患識別組件2、控制器3、執(zhí)行器4和通信設(shè)備5。
[0023]其中，檢測設(shè)備I用于檢測安全隱患參數(shù)，該安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度。控制器3分別與檢測設(shè)備I和安全隱患識別組件2連接，用于接收安全隱患參數(shù)，并將安全隱患參數(shù)發(fā)送至安全隱患識別組件2以進(jìn)行安全隱患識別并生成識別結(jié)果?？刂破?還用于根據(jù)安全隱患識別組件2生成的識別結(jié)果發(fā)出安全隱患控制信號。執(zhí)行器4與控制器3的輸出端連接，根據(jù)安全隱患控制信號執(zhí)行安全隱患處理操作。通信設(shè)備5分別與控制器3和安全隱患識別組件2連接，用于實(shí)現(xiàn)控制器3與安全隱患識別組件2之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0024]上述瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)的工作過程為:檢測設(shè)備I檢測礦井下多個位置的煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度以及溫度等安全隱患參數(shù)，并通過控制器3將安全隱患參數(shù)發(fā)送給安全隱患識別組件2。安全隱患識別組件2根據(jù)安全隱患參數(shù)進(jìn)行分析和計算，識別當(dāng)前礦井下是否存在安全隱患。當(dāng)識別出存在安全隱患時，安全隱患識別組件2將識別結(jié)果通過通信設(shè)備5發(fā)送給控制器3，以使控制器3生成安全隱患控制信號來控制執(zhí)行器4執(zhí)行相應(yīng)的處理操作。
[0025]具體的，檢測設(shè)備I設(shè)置在礦井下，用于檢測安全隱患參數(shù)，可包括煙霧傳感器
11、一氧化碳?xì)怏w傳感器12以及溫度傳感器13，各傳感器的信號輸出端與控制器3連接。煙霧傳感器11可根據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)置在礦井通道內(nèi)較容易發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，檢測礦井通道內(nèi)的煙霧濃度作為安全隱患的一個識別因素，例如，可以設(shè)置在礦井中的膠帶運(yùn)輸機(jī)上，用于檢測膠帶著火時的煙霧濃度。一氧化碳?xì)怏w傳感器12也可設(shè)置在上述膠帶運(yùn)輸機(jī)上，用于檢測膠帶著火時生成的一氧化碳濃度，和/或設(shè)置在礦井通道內(nèi)，用于檢測礦井通道內(nèi)部的一氧化碳濃度，還可以設(shè)置在傳輸氣體管道中，用于檢測管道中的一氧化碳?xì)怏w濃度。溫度傳感器13可設(shè)置在礦井通道內(nèi)，用于檢測礦井通道內(nèi)部的溫度，或者設(shè)置在傳輸氣體管道中或管道周圍，用于檢測氣體管道中的溫度或環(huán)境溫度，也可以作為安全隱患的一個識別因素。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的，檢測設(shè)備I還可以包括瓦斯?jié)舛葌鞲衅?、流量傳感器和壓力傳感器等，分別設(shè)置在氣體管道中，用于檢測管道中的瓦斯氣體濃度、流量和管道壓力，也可以作為安全隱患的識別因素。
[0026]控制器3具體可以包括第一數(shù)據(jù)接口電路31、第一處理器32和第一存儲器33。其中，第一數(shù)據(jù)接口電路31分別與檢測設(shè)備I和安全隱患識別組件2連接，接收檢測設(shè)備I發(fā)來的安全隱患參數(shù)，發(fā)送給第一處理器32，以使第一處理器32對該安全隱患參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，之后，再經(jīng)第一數(shù)據(jù)接口電路31發(fā)送給安全隱患識別組件2。并且，可以將安全隱患參數(shù)寫入第一存儲器33進(jìn)行存儲。第一數(shù)據(jù)接口電路31的具體實(shí)現(xiàn)電路可根據(jù)第一處理器32與檢測設(shè)備I和安全隱患識別組件2之間傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議進(jìn)行具體設(shè)定。
[0027]安全隱患識別組件2可包括第二數(shù)據(jù)接口電路21、第二處理器22及第二存儲器23等器件，其中，第二數(shù)據(jù)接口電路21與控制器3中的第一數(shù)據(jù)接口電路31連接，接收安全隱患參數(shù)并發(fā)送給第二處理器22，第二處理器22根據(jù)上述安全隱患參數(shù)進(jìn)行分析和計算，來識別安全隱患，并生成識別結(jié)果，存儲于第二存儲器23中。且通過第二數(shù)據(jù)接口電路21，能夠?qū)⒆R別結(jié)果發(fā)送給控制器3。第二數(shù)據(jù)接口電路21的電路結(jié)構(gòu)可根據(jù)安全隱患識別組件2與控制器3之間傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議進(jìn)行具體設(shè)定。
[0028]其中，第二處理器22根據(jù)安全隱患參數(shù)識別安全隱患的規(guī)則可根據(jù)礦井下抽采的瓦斯氣體濃度和技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來具體設(shè)定，本實(shí)施例列舉兩個簡單例子來進(jìn)行具體說明，例如:當(dāng)某個煙霧傳感器11檢測到的煙霧濃度大于煙霧濃度門限值，且該煙霧傳感器11附近的溫度傳感器13檢測到環(huán)境溫度大于溫度門限值時，則可以認(rèn)為當(dāng)前礦井下存在安全隱患，安全隱患的類型為火災(zāi)隱患，該火災(zāi)隱患發(fā)生地點(diǎn)為上述煙霧傳感器11和溫度傳感器13所在的安裝位置。相應(yīng)的，第二處理器22將安全隱患的類型、發(fā)生時間已經(jīng)發(fā)生地點(diǎn)作為安全隱患識別結(jié)果經(jīng)第二數(shù)據(jù)接口電路21發(fā)出，并通過通信設(shè)備5發(fā)送給控制器3，以使控制器3根據(jù)該識別結(jié)果控制執(zhí)行器4執(zhí)行安全隱患處理操作?；蛘?，還可以設(shè)置當(dāng)一氧化碳傳感器12檢測到的一氧化碳濃度大于對應(yīng)的一氧化碳濃度門限值時，則認(rèn)為當(dāng)前礦井下存在安全隱患，安全隱患的類型為一氧化碳濃度過高隱患，容易發(fā)生煤炭自燃，隱患發(fā)生地點(diǎn)為該一氧化碳傳感器12所在的安裝位置附近。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)各種安全隱患的類型設(shè)定具體的識別規(guī)則，本實(shí)施例對此不作限定。
[0029]上述通信設(shè)備5可根據(jù)控制器3與安全隱患識別組件2之間設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議來選用適當(dāng)?shù)耐ㄐ旁O(shè)備，例如，可選用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)通信線，或采用數(shù)據(jù)采集卡與數(shù)據(jù)通信線組合來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，或采用無線發(fā)射設(shè)備和接收設(shè)備，或者采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
[0030]執(zhí)行器4通?？梢园ㄩy門和泵，如氣體管道閥門、氣體管道泵、液體管道閥門以及液體管道泵等，其中，氣體管道閥門和氣體管道泵分別設(shè)置在氣體管道中，液體管道閥門和液體管道泵分別設(shè)置在液體管道中。執(zhí)行器4還可以包括反風(fēng)設(shè)備和排風(fēng)設(shè)備等?？刂破?接收安全隱患識別組件2發(fā)來的識別結(jié)果，并根據(jù)該識別結(jié)果生成安全隱患控制信號，執(zhí)行器4與控制器3輸出端連接，接收該安全隱患控制信號并執(zhí)行安全隱患處理操作。
[0031]控制器3中的第一數(shù)據(jù)接口電路31經(jīng)通信設(shè)備5與安全隱患識別組件2的輸出端連接，也即與第二數(shù)據(jù)接口電路21連接，用于接收安全隱患識別組件2發(fā)來的識別結(jié)果，并發(fā)送給第一處理器32。第一處理器32根據(jù)該識別結(jié)果生成安全隱患控制信號，再通過第一數(shù)據(jù)接口電路31發(fā)送給各執(zhí)行器4。第一存儲器33用于存儲識別結(jié)果和中間處理數(shù)據(jù)。
[0032]控制器3發(fā)出安全隱患控制信號，以控制執(zhí)行器4執(zhí)行相應(yīng)的操作，可以參照如下例子:例如，當(dāng)識別結(jié)果為火災(zāi)隱患時，控制器3控制反風(fēng)設(shè)備啟動，改變礦井巷道中的風(fēng)流方向，或者啟動氣囊密閉設(shè)備隔絕空氣以撲滅小范圍火災(zāi)。當(dāng)火災(zāi)范圍較大時可控制水管道閥門和水管道泵打開，進(jìn)行噴水滅火，或者當(dāng)?shù)V井下設(shè)置有氮?dú)饣蚨趸細(xì)怏w管道時，控制相應(yīng)的氣體管道閥門打開，向礦井內(nèi)注入氮?dú)饣蚨趸技铀贉缁稹．?dāng)識別結(jié)果為一氧化碳濃度過高時，控制器3可控制瓦斯氣體管路的閥門，關(guān)閉相應(yīng)的瓦斯氣體管路，并根據(jù)具體情況確定是否停止抽采，還可以控制氮?dú)夤艿赖拈y門和泵打開，向礦井內(nèi)注入氮?dú)?，或者打開排風(fēng)設(shè)備，降低礦井內(nèi)的一氧化碳濃度等方式，防止煤炭自燃。
[0033]另外，控制器3還可以為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Conroller,簡稱PLC)，PLC中的通信模塊通過通信設(shè)備5與安全隱患識別組件2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將安全隱患參數(shù)發(fā)送給安全隱患識別組件2，并接收安全隱患識別組件2發(fā)來的識別結(jié)果，由PLC中的中央處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，生成安全隱患控制信號并通過PLC中的信號輸出模塊發(fā)出，來控制各閥門和泵的啟停，也能夠?qū)崿F(xiàn)對安全隱患提前進(jìn)行處理。
[0034]為了提高控制器3運(yùn)行過程的可靠性，可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的隔爆電源為控制器3供電，隔爆電源可根據(jù)控制器3所需的工作電壓或電流來選用適當(dāng)?shù)男吞枴?br> [0035]本實(shí)施例通過采用檢測設(shè)備檢測至少包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度在內(nèi)的安全隱患參數(shù)，采用安全隱患識別組件進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果，控制器根據(jù)該識別結(jié)果發(fā)出安全隱患控制信號，控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的安全隱患處理操作，能夠解決現(xiàn)有的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)不能提前對安全隱患進(jìn)行識別的缺陷，實(shí)現(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別并提前處理。通過在礦井下多個位置的安全隱患參數(shù)進(jìn)行檢測，能夠?qū)崿F(xiàn)多個區(qū)域、多種安全隱患的協(xié)調(diào)聯(lián)合運(yùn)行安全控制，提前辨別并排除安全隱患，提高瓦斯抽采的安全性。
[0036]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)中的安全隱患識別組件2也可以為具有安全隱患識別功能的計算機(jī)。該計算機(jī)可以設(shè)置在地面上，采用通信設(shè)備5與控制器3之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。具體的，該通信設(shè)備5可以為隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，與PLC中的以太網(wǎng)通信模塊通過無線或有線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。即PLC通過以太網(wǎng)將與安全隱患識別組件2輸入數(shù)據(jù)格式匹配的匹配參數(shù)發(fā)送給安全隱患識別組件2用于識別，當(dāng)存在安全隱患時，安全隱患識別組件2將識別結(jié)果通過以太網(wǎng)發(fā)送給PLC。其中，安全隱患識別的算法可由本領(lǐng)域技術(shù)人員編寫程序?qū)崿F(xiàn)，以辨別出安全隱患類型、隱患發(fā)生時間、發(fā)生地點(diǎn)等識別結(jié)果，或者直接應(yīng)用現(xiàn)有的安全隱患防控分析軟件，利用支持向量機(jī)算法來實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例對此不作限定。
[0037]采用計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)安全隱患分析，其數(shù)據(jù)處理速度更快，還能擴(kuò)展更多的功能，例如將瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各參數(shù)和結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲，可調(diào)出并查看歷史數(shù)據(jù)，還能夠生成實(shí)時曲線和歷史曲線，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，能夠提高安全隱患識別的準(zhǔn)確度。
[0038]另外，控制器3可外接顯示設(shè)備，用于實(shí)時顯示安全隱患參數(shù)、識別結(jié)果、各參數(shù)實(shí)時曲線以及歷史曲線等，還能夠從畫面上對操作人員進(jìn)行報警提示。
[0039]瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)還可以包括用于根據(jù)控制器3發(fā)出的安全隱患控制信號產(chǎn)生報警信號的報警設(shè)備，具體可以為音頻報警設(shè)備或燈光報警設(shè)備，與控制器3連接，可以以聲音或燈光的形式進(jìn)行報警，用于提示操作人員當(dāng)前礦井下存在安全隱患，及時排除安全隱患?？刂破?也可以控制各傳感器實(shí)時顯示當(dāng)前的安全隱患參數(shù)，便于操作人員現(xiàn)場查看運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0040]或者，報警設(shè)備也可以直接與安全隱患識別組件2連接，接收安全隱患識別組件2發(fā)送的報警信號。
[0041]上述技術(shù)方案能夠根據(jù)檢測設(shè)備檢測到的安全隱患參數(shù)進(jìn)行識別、數(shù)據(jù)記錄和實(shí)時顯示，當(dāng)識別到當(dāng)前存在安全隱患時，通過控制器來控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的處理操作，并發(fā)出報警信號，能夠?qū)崿F(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別、預(yù)警，并能夠?qū)Π踩[患進(jìn)行提前處理，避免重大事故發(fā)生。
[0042]實(shí)施例二
[0043]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的瓦斯抽采安全隱患防控方法的流程圖，該方法可以由瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)中的安全隱患識別組件來執(zhí)行，通過軟件/硬件的方式實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，瓦斯抽采安全隱患防控方法可以包括:
[0044]步驟101、安全隱患識別組件獲取檢測到的安全隱患參數(shù)，該安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度。
[0045]安全隱患參數(shù)由設(shè)置在礦井下的檢測設(shè)備來檢測，具體的，煙霧濃度可以由設(shè)置在礦井通道內(nèi)較容易發(fā)生火災(zāi)區(qū)域的煙霧傳感器來檢測，例如，設(shè)置在礦井中的膠帶運(yùn)輸機(jī)上的煙霧傳感器，用于檢測膠帶著火時的煙霧濃度。一氧化碳?xì)怏w濃度可以由設(shè)置在膠帶運(yùn)輸機(jī)上的一氧化碳?xì)怏w傳感器來檢測，用于檢測膠帶著火時生成的一氧化碳濃度，或由設(shè)置在礦井通道內(nèi)的一氧化碳?xì)怏w傳感器來檢測，用于檢測礦井通道內(nèi)的一氧化碳濃度，或者由設(shè)置在傳輸氣體管道中的一氧化碳?xì)怏w傳感器來檢測，用于檢測傳輸氣體管道中的一氧化碳?xì)怏w濃度。溫度可以由設(shè)置在礦井通道內(nèi)的溫度傳感器來檢測，用于檢測礦井通道內(nèi)部的溫度，或者由設(shè)置在傳輸氣體管道中或管道周圍的溫度傳感器，用于檢測氣體管道中的溫度或環(huán)境溫度。安全隱患識別組件與檢測設(shè)備中的各傳感器的信號輸出端連接，獲取各傳感器檢測到的安全隱患參數(shù)。
[0046]步驟102、安全隱患識別組件根據(jù)安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果O
[0047]安全隱患識別組件進(jìn)行安全隱患識別可按照預(yù)先設(shè)定的識別規(guī)則進(jìn)行識別，該識別規(guī)則可根據(jù)礦井下抽采的瓦斯氣體濃度和技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來具體設(shè)定。本實(shí)施例以兩個簡單的識別規(guī)則來說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以此為基礎(chǔ)，設(shè)定其它復(fù)雜的識別規(guī)則。
[0048]規(guī)則一:當(dāng)安全隱患識別組件識別到煙霧濃度大于煙霧濃度門限值，且溫度大于對應(yīng)的溫度門限值時，生成火災(zāi)隱患，作為識別結(jié)果；
[0049]規(guī)則二:當(dāng)安全隱患識別組件識別到一氧化碳?xì)怏w濃度大于一氧化碳濃度門限值時，生成一氧化碳濃度過高隱患，作為識別結(jié)果。
[0050]具體的，煙霧濃度門限值、溫度門限值和一氧化碳濃度門限值為根據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)值預(yù)先設(shè)定的。安全隱患識別組件將獲取到的煙霧濃度的數(shù)值與煙霧濃度門限值進(jìn)行比較，將獲取到的溫度值與溫度門限值進(jìn)行比較，當(dāng)煙霧濃度的數(shù)值大于煙霧濃度門限值，且溫度值大于溫度門限值時，則可以認(rèn)為當(dāng)前礦井下存在安全隱患，該安全隱患可能為火災(zāi)隱患，作為識別結(jié)果。另外，安全隱患識別組件將獲取到的一氧化碳?xì)怏w濃度的數(shù)值與一氧化碳濃度門限值進(jìn)行比較，當(dāng)一氧化碳?xì)怏w濃度的數(shù)值大于一氧化碳濃度門限值時，則可以認(rèn)為當(dāng)前礦井下存在安全隱患，該安全隱患可能為一氧化碳濃度過高隱患，作為識別結(jié)果。可以理解的是，識別結(jié)果中可以只包含上述一種隱患，也可以包含兩個或兩個以上的隱患。
[0051]步驟103、安全隱患識別組件將識別結(jié)果發(fā)送給控制器，以使控制器根據(jù)識別結(jié)果控制執(zhí)行器執(zhí)行安全隱患處理操作。
[0052]安全隱患識別組件與控制器之間通過通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，安全隱患識別組件將識別結(jié)果發(fā)送給控制器，該控制器可以根據(jù)該識別結(jié)果生成安全隱患控制信號，控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，以處理安全隱患。例如，若控制器接收到的識別結(jié)果為火災(zāi)隱患，則控制器可以向反風(fēng)設(shè)備發(fā)送啟動信號，控制反射設(shè)備啟動，改變礦井巷道中的風(fēng)流方向，或者向氣囊密閉設(shè)備發(fā)送啟動信號，以使氣囊密閉設(shè)備啟動，以隔絕空氣的方式撲滅小范圍火災(zāi)。若火災(zāi)范圍較大時，可控制水管道的閥門和泵啟動，進(jìn)行噴水滅火等操作。若控制器接收到的識別結(jié)果為一氧化碳濃度過高隱患時，控制器向瓦斯氣體管路的閥門發(fā)送關(guān)閉信號，以關(guān)閉相應(yīng)的瓦斯氣體管路，還可以控制氮?dú)夤艿赖拈y門和泵打開，以向礦井內(nèi)注入氮?dú)?，或者啟動排風(fēng)設(shè)備，來降低礦井內(nèi)的一氧化碳濃度等方式，避免煤炭自燃，盡快處理安全隱患，避免重大事故發(fā)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)安全隱患識別結(jié)果的不同，設(shè)定具體的隱患處理方式以及采用特定的執(zhí)行器來實(shí)現(xiàn)安全隱患處理操作。
[0053]本實(shí)施例的技術(shù)方案通過安全隱患識別組件獲取檢測到的煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度等安全隱患參數(shù)，根據(jù)安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果，再將識別結(jié)果發(fā)送給控制器，以使控制器根據(jù)識別結(jié)果控制執(zhí)行器執(zhí)行安全隱患處理操作，能夠解決現(xiàn)有的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)不能提前對安全隱患進(jìn)行識別的缺陷，實(shí)現(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別并提前處理。
[0054]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的瓦斯抽采安全隱患防控方法的另一流程圖，如圖4所示，在上述步驟102之后，還可以執(zhí)行如下步驟104。
[0055]步驟104、安全隱患識別組件根據(jù)識別結(jié)果產(chǎn)生報警信號。
[0056]具體的，安全隱患識別組件可根據(jù)識別結(jié)果發(fā)出同樣的報警信號，也可以根據(jù)不同的識別結(jié)果發(fā)出不同的報警信號，將報警信號發(fā)送給與安全隱患識別組件連接的報警設(shè)備。報警設(shè)備具體可以為音頻報警設(shè)備，發(fā)出不同頻率音頻的形式進(jìn)行報警，或?yàn)闊艄鈭缶O(shè)備，發(fā)出不同顏色的光或以燈光閃爍的形式進(jìn)行報警，提示操作人員當(dāng)前礦井下存在安全隱患，及時排除安全隱患。技術(shù)人員也可以設(shè)計實(shí)現(xiàn)通過不同聲音或燈光的報警形式來提示不同的安全隱患，以盡快使操作人員知曉安全隱患的具體類別，提高安全隱患的處理速度。
[0057]或者，上述步驟104也可以由控制器來執(zhí)行，控制器根據(jù)識別結(jié)果產(chǎn)生報警信號，將報警信號發(fā)送給與控制器相連的報警設(shè)備。
[0058]可選的，在上述步驟102之后，還可以執(zhí)行如下步驟105。
[0059]步驟105、安全隱患識別組件將安全隱患參數(shù)和識別結(jié)果發(fā)送給顯示設(shè)備進(jìn)行顯
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[0060]具體的，安全隱患識別組件可外接顯示設(shè)備，將安全隱患參數(shù)和識別結(jié)果發(fā)送給顯示設(shè)備，用于實(shí)時顯示安全隱患參數(shù)、識別結(jié)果。安全隱患識別組件還可以將安全隱患參數(shù)進(jìn)行記錄和存儲，生成各參數(shù)的實(shí)時曲線以及歷史曲線等發(fā)送給顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，還能夠從顯示設(shè)備的畫面上對操作人員進(jìn)行報警提示。
[0061]若安全隱患識別組件為計算機(jī)，則可以直接將安全隱患參數(shù)和識別結(jié)果顯示在顯示屏上。
[0062]另外，步驟105也可以由控制器來執(zhí)行，控制器將安全隱患參數(shù)和識別結(jié)果發(fā)送給與控制器連接的顯示設(shè)備，以進(jìn)行實(shí)時顯示。
[0063]上述步驟103、104和105的執(zhí)行順序可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員來設(shè)定，本實(shí)施例對三個步驟的執(zhí)行順序不作限定。
[0064]上述技術(shù)方案能夠根據(jù)檢測設(shè)備檢測到的安全隱患參數(shù)進(jìn)行識別、數(shù)據(jù)記錄和顯示，當(dāng)識別到當(dāng)前存在安全隱患時，通過控制器來控制執(zhí)行器執(zhí)行相應(yīng)的處理操作，并發(fā)出報警信號，能夠?qū)崿F(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別、預(yù)警，并能夠?qū)Π踩[患進(jìn)行提前處理，避免重大事故發(fā)生。
[0065]實(shí)施例三
[0066]圖5為本發(fā)明實(shí)施例三提供的瓦斯抽采安全隱患防控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本發(fā)明實(shí)施例三提供的瓦斯抽采安全隱患防控裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5和圖6所示，本實(shí)施例還提供一種瓦斯抽采安全隱患防控裝置，可以包括:安全隱患參數(shù)獲取模塊100、安全隱患識別模塊200和識別結(jié)果發(fā)送模塊300。
[0067]其中，安全隱患參數(shù)獲取模塊100用于獲取檢測到的安全隱患參數(shù)，安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度，安全隱患識別模塊200用于根據(jù)安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果，識別結(jié)果發(fā)送模塊300用于將識別結(jié)果發(fā)送給控制器，以使控制器根據(jù)識別結(jié)果控制執(zhí)行器執(zhí)行安全隱患處理操作。
[0068]上述安全隱患識別模塊200包括:火災(zāi)隱患識別單元201和/或一氧化碳濃度過高隱患識別單元202。其中，火災(zāi)隱患識別單元201用于當(dāng)識別到煙霧濃度大于煙霧濃度門限值，且溫度大于對應(yīng)的溫度門限值時，生成火災(zāi)隱患，作為識別結(jié)果，一氧化碳濃度過高隱患識別單元202用于當(dāng)識別到一氧化碳?xì)怏w濃度大于一氧化碳濃度門限值時，生成一氧化碳濃度過高隱患，作為識別結(jié)果。
[0069]本實(shí)施例通過采用安全隱患參數(shù)獲取模塊獲取檢測到的安全隱患參數(shù)，安全隱患識別模塊根據(jù)安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果，識別結(jié)果發(fā)送模塊用于將識別結(jié)果發(fā)送給控制器，以使控制器根據(jù)識別結(jié)果控制執(zhí)行器執(zhí)行安全隱患處理操作，能夠解決現(xiàn)有的瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)不能提前對安全隱患進(jìn)行識別的缺陷，實(shí)現(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識別并提前處理。
[0070]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，瓦斯抽采安全隱患防控裝置還可以包括:報警信號產(chǎn)生模塊400，用于根據(jù)識別結(jié)果產(chǎn)生報警信號，以及顯示信息發(fā)送模塊500，用于將安全隱患參數(shù)和識別結(jié)果發(fā)送給顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。
[0071]上述技術(shù)方案采用報警信號產(chǎn)生模塊以及顯示信息發(fā)送模塊能夠?qū)崿F(xiàn)在顯示設(shè)備上顯示各參數(shù)的實(shí)時數(shù)據(jù)、實(shí)時曲線以及歷史曲線等，且在識別到當(dāng)前礦井下存在安全隱患時，控制報警設(shè)備發(fā)出報警信號，能夠?qū)崿F(xiàn)對瓦斯抽采過程中存在的安全隱患進(jìn)行識另O、預(yù)警，并能夠提示操作人員對安全隱患進(jìn)行提前處理，避免重大事故發(fā)生。
[0072]上述瓦斯抽采安全隱患防控裝置可執(zhí)行上述實(shí)施例所提供的瓦斯抽采安全隱患防控方法，具備與執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。上述瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)可包括本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的瓦斯抽采安全隱患防控裝置。
[0073]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種瓦斯抽采安全隱患防控系統(tǒng)，其特征在于，包括:檢測設(shè)備、安全隱患識別組件、控制器、執(zhí)行器和通信設(shè)備； 所述檢測設(shè)備用于檢測安全隱患參數(shù)，所述安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度； 所述控制器分別與所述檢測設(shè)備和安全隱患識別組件連接，用于接收所述安全隱患參數(shù)，并將所述安全隱患參數(shù)發(fā)送至所述安全隱患識別組件以進(jìn)行安全隱患識別并生成識別結(jié)果；所述控制器還用于根據(jù)所述識別結(jié)果發(fā)出安全隱患控制信號； 所述執(zhí)行器與所述控制器的輸出端連接，根據(jù)所述安全隱患控制信號執(zhí)行安全隱患處理操作； 所述通信設(shè)備分別與所述控制器和安全隱患識別組件連接，用于實(shí)現(xiàn)所述控制器與安全隱患識別組件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全隱患防控系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測設(shè)備包括煙霧傳感器、一氧化碳?xì)怏w傳感器以及溫度傳感器； 所述煙霧傳感器、一氧化碳?xì)怏w傳感器以及溫度傳感器設(shè)置在礦井通道內(nèi)，分別用于檢測所述礦井通道內(nèi)的煙霧濃度、一氧化碳濃度以及溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全隱患防控系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行器包括氣體管道閥門、氣體管道泵、液體管道閥門和液體管道泵，所述氣體管道閥門和氣體管道泵分別設(shè)置在氣體管道中，所述液體管道閥門和液體管道泵分別設(shè)置在液體管道中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全隱患防控系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于根據(jù)所述安全隱患控制信號產(chǎn)生報警信號的報警設(shè)備，所述報警設(shè)備與所述控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的安全隱患防控系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于顯示所述安全隱患參數(shù)和所述識別結(jié)果的顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備與所述控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全隱患防控系統(tǒng)，其特征在于，所述通信設(shè)備為隔爆兼本安網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
7.—種瓦斯抽采安全隱患防控方法，其特征在于，包括: 獲取檢測到的安全隱患參數(shù)，所述安全隱患參數(shù)包括煙霧濃度、一氧化碳?xì)怏w濃度和溫度; 根據(jù)所述安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果； 將所述識別結(jié)果發(fā)送給控制器，以使所述控制器根據(jù)所述識別結(jié)果控制執(zhí)行器執(zhí)行安全隱患處理操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全隱患防控方法，其特征在于，所述根據(jù)所述安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果，包括: 當(dāng)識別到所述煙霧濃度大于煙霧濃度門限值，且所述溫度大于對應(yīng)的溫度門限值時，生成火災(zāi)隱患，作為所述識別結(jié)果；和/或 當(dāng)識別到所述一氧化碳?xì)怏w濃度大于一氧化碳濃度門限值時，生成一氧化碳濃度過高隱患，作為所述識別結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全隱患防控方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述安全隱患參數(shù)進(jìn)行安全隱患識別，并生成識別結(jié)果之后，還包括: 根據(jù)所述識別結(jié)果產(chǎn)生報警信號；將所述安全隱患參數(shù)和識.別結(jié)果發(fā)送給顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。
【文檔編號】E21F17/18GK103470305SQ201310396085
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】周孟然, 廖斌堔, 曹珍貫, 周言安, 徐磊, 金晶, 郝元偉, 馬曉娜, 楊洋, 付學(xué)強(qiáng), 戴婳, 聶夢雅 申請人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 安徽理工大學(xué)