[实用新型]一种煤矿安全监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿安全监控系统。

背景技术

煤矿安全监控系统是煤矿中广泛使用的一种监控设备，主要用于监测煤矿井下的各种环境和设备状态，发现瓦斯超限时进行断电控制，发现其他异常时进行报警。目前的煤矿安全监控系统对(CH4、CO、风速等)模拟量信号异常的判别方法主要是量值超过或低于一定值(称为超限报警)。这些方法都是基于单个测量点单纯以测量值的大小为判别依据的，对于煤矿监控系统使用中的另外一些异常(使用异常)不能发现。例如：中国专利申请200510017856.0公开了一种矿井瓦斯防治用多系统信息综合显示的一种方法，其中提出的辨识判断单元的其特征是：指标体系包括不同环境条件的瓦斯浓度控制指标、临界值指标、CO浓度指标，氧气浓度指标、温度指标、风速指标等，该方法属于超限报警方法。中国专利申请200710113902.6公开的判别异常的模型也属于常规的超限报警模式。

因此，如何发现测量信息的异常(如传感器不放置在规定的位置，用异物阻挡探头检测口等使用异常)情况，是本领域要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种煤矿安全监控系统，用于发现不按规定使用的情况，比如传感器不放置在规定位置、用异物阻挡探头检测口等使用异常。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种煤矿安全监控系统，包括：

多个模拟量测量装置，用于设置在煤矿中采煤工作面的上隅角、工作面和回风巷以及煤矿中的进风巷道、回风巷道中或采煤工作面或掘进工作面，以检测甲烷或一氧化碳气体的浓度；即模拟量测量装置为输出值为模拟信号的甲烷传感器或一氧化碳传感器。

与各模拟量测量装置相连的智能监控单元，该智能监控单元是根据“监测数据正常表现模型”判断所测模拟量测量值是否符合“监测数据正常表现模型”并在发现异常时报警的装置。

该系统工作时，先将模拟量测量值和测量地点建立联系，并建立模拟量测量值和测量地点所对应的“监测数据正常表现模型”(即允许限值范围)，通过模拟量测量值和测量地点的对应关系是否符合“监测数据正常表现模型”，来发现异常情况并报警。建立传感器非超限原理的“监测数据正常表现模型”，包括多个传感器之间测量值的关联关系和随时间变化的关系，而不是单纯浓度指标的大小。

进一步，所述安装地点包括煤矿中采煤工作面的上隅角、工作面和回风巷，还包括进风、回风巷道，所述模拟量测量值是指对甲烷或一氧化碳浓度测量的模拟量测量值，所述“监测数据正常表现模型”包括：对所述上隅角、工作面和回风巷三处所测得的甲烷或一氧化碳浓度值应存在从大到小的依次排列关系。进风巷道测得的甲烷或一氧化碳浓度值大于回风巷道测得的甲烷或一氧化碳浓度值；对于采用串联通风的两个工作面，上游工作面测得的甲烷或一氧化碳浓度值大于下游工作面对应位置测得的甲烷或一氧化碳浓度值；若不满足上述关系中的一个并达到预设时间，就发出报警。

进一步，所述安装地点包括煤矿中的各处巷道，所述“监测数据正常表现模型”包括：煤矿的一个下游巷道的所测得的甲烷或一氧化碳的浓度值与空气流量的乘积之和等于各上游巷道的所测得的甲烷或一氧化碳的浓度值与空气流量的乘积之和的固定比例。若不满足该条件并达到预设时间，就发出报警；该固定比例为所述下游巷道中的空气流量与所有下游巷道中的空气流量之和的比值。

进一步，所述安装地点包括煤矿中的采煤工作面和掘进工作面，所述“监测数据正常表现模型”包括：在2-3个周期内，测量点的甲烷或一氧化碳的浓度的测量值的变化幅度至少有一次达到预设范围，则视为正常；否则视为异常并报警。

进一步，所述预设范围的最大值和最小值由所采煤层的瓦斯含量及所用采煤工艺决定；该单个周期的时间长度由采煤工艺决定，其大于两次放炮或采煤机开或放顶煤等大量落煤工步的间隔。

进一步，所述周期可以是固定的，也可以是和采煤机、掘进机的开停周期一致但在时间上不固定的。