[发明专利]一种基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统与方法

权利要求书

1.一种基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统，其特征在于，包括：

数据采集装置：用于采集煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅、电磁辐射强度与脉冲值、微震区域能量、震级与事件数，通过5G通信技术上传至数据储存与处理单元中；

数据储存与处理单元：用于将采集到的数值经过整理、耦合分析对比各参数及相应数值得出预警结果存储于服务器中，并上传至综合预警单元；

综合预警单元：用于将所述预警结果通过光纤网络发送至移动端、电脑端、监控大屏幕。

2.根据权利要求1所述的基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统，其特征在于，所述数据采集装置包括若干个无线传感器、监测装置(2)和无线收发装置；所述无线收发装置包括电源、矿用智能手机主板、无线收发装置主体(1)；所述无线收发装置主体(1)包括与5G通信技术对接芯片(3)、信号接收装置导线(11)、信号接收器(4)、信号发射器(5)；所述信号接收装置导线(11)与若干个无线传感器及监测装置(2)相连，所述矿用智能手机主板与信号接收器(4)、信号发射器(5)通过无线信号与5G通信技术对接芯片(3)对接。

3.根据权利要求2所述的基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统，其特征在于，所述若干个无线传感器包括：

煤体应力无线传感器，用于反应工作面煤体应力变化信号；

瓦斯浓度无线监测传感器，用于反应工作面瓦斯涌出浓度变化信号；

顶板压力无线监测系统，用于反应顶板压力变化；

声发射无线监测传感器，用于反映工作面煤岩体破裂声信号变化；

电磁辐射无线监测装置，用于反应工作面煤岩体破裂电辐射变化；

微震无线监测传感器，用于反应工作面煤岩体破裂微震事件变化。

4.根据权利要求1所述的基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统，其特征在于，所述数据储存与处理单元包括：数据存储模块、数据分析模块；所述数据储存模块根据5G通信技术上传的各项采集的数据参量，传输至所述数据分析模块的数据库服务器中；所述数据分析模块调用所述数据储存模块服务器中的各项煤岩瓦斯动力灾害数据进行数据分析及绘图，对比分析同一段时间内所述各数据参量的变化，判断是否达到预警条件，并将分析结果上传至所述综合预警单元。

5.根据权利要求1所述的基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统，其特征在于，所述综合预警单元包括：自动预警模块、展示模块、数据查询模块；所述综合预警单元通过5G通信系统与其他部门建立联系并进行数据交互，当获取预警信息时自动启动所述自动预警模块，并将预警信息发送至所述展示模块，通过信息网络进行全方位展示；所述数据查询模块，用于查询各传感器位置及监测值、巷道内情况和人员位置；所述移动端、电脑端、监控大屏幕构成所述展示模块。

6.根据权利要求1所述的基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测系统，其特征在于，所述综合预警单元的预警方法包括：超限预警和趋势预警，根据所述各传感器和系统所采集的数据参量，及预设的动力灾害判断准则，确定数据是否超限，若是，将预警信息上传，发出超限预警；若否，判断所述采集的数据参量变化趋势是否异常，发出趋势预警。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于5G通讯的煤岩动力灾害无线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度、顶板压力值、声发射能量与频率、电磁辐射强度与脉冲值、微震区域能量、震级与事件数据，通过5G通信技术上传至数据库服务器；

S2、分析交叉比对所述步骤S1中的各项参数，依据煤岩瓦斯动力灾害判识准则和预警的临界指标，判断是否需要上传预警信息；

S3、通过所述综合预警单元接收所述预警信息，并在手机端、电脑端、监控大屏幕上显示所述预警信息，发送预警区域位置及现场实时情况。