[发明专利]一种矿山安全动态监测管理系统

权利要求书

1.一种矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：包括地面震动监测子系统、支护结构位移监测子系统、支护结构外壁压力监测子系统、遥感图像监测子系统和数据后处理系统,地面震动监测子系统、支护结构位移监测子系统和支护结构外壁压力监测子系统均连接有多个分布式传感器节点，且与数据后处理系统实现通讯，所有分布式节点通过物联网连接在一个网络内，实现数据的传输与聚合；遥感图像监测子系统基于无人机定时定点的进行各矿工机械施工视频以及矿山危险区视频图像的采集，所述数据后处理系统根据收集到的地面震动数据、支护结构位移数据、支护结构外壁压力数据以及各矿工机械施工视频以及矿山危险区视频图像进行综合分析与风险评估，输出当前矿山的安全情况；

所述地面震动监测子系统包括安装罩（1）、安装罩（1）顶面上连接有伸缩杆，伸缩杆贯穿安装罩（1）顶面，伸缩杆与安装罩（1）顶面螺纹连接，伸缩杆包括有内套管（4）、弹簧（5）和外套管（2），内套管（4）上端插入外套管（2）内与弹簧（5）的一端固接，弹簧（5）另一端与外套管（4）上端的内顶面固定接，内套管（4）的另一端固定连接有振动传感器（3），振动传感器（3）的底面上连接有橡胶层（6）；

所述支护结构位移监测子系统通过安装在支护结构两端及中心处的三维数字罗盘进行支护结构位移数据的采集；

所述支护结构外壁压力监测系统通过包覆在支护结构外的薄膜式压力传感器采集，每个薄膜式压力传感器外均套设一橡胶套；

所述数据后处理系统包括数据本地储存模块、矿山安全动态分析模块、GSM预警模块以及可视化模块，矿山安全动态分析模块可自动完成对收集到的地面震动数据、支护结构位移数据、支护结构外壁压力数据以及各矿工机械施工视频以及矿山危险区视频图像的分析，分析时，根据接收到的地面震动数据、支护结构位移数据、支护结构外壁压力数据以及各矿工机械施工视频以及矿山危险区视频图像调用预设的分析模型实现矿山安全情况的分析，在所得的分析结果落入预警门限时GSM预警模块启动，实现预警短信的发送，可视化模块以矿山三维模型为基准，根据地面震动监测子系统、支护结构位移监测子系统、支护结构外壁压力监测子系统中各分布式传感器节点的布置位置在矿山三维模型上进行各分布式传感器节点的标记，并在对应的标记处实现当前各分布式传感器节点所采集到的参数数据的实时显示，同时根据遥感图像监测子系统所采集到的视频图像所携带的地理位置信息，在矿山三维模型对应的位置处播放该视频图像。

2.根据权利要求1所述的一种矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：所述无人机基于预设的巡检路线进行视频数据的采集，所采集到的视频数据均携带对应的地理位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种矿山安全动态监测管理系统，其特征在于：所述矿山安全动态分析模块包括单因素分析模块和多因素分析模块，单因素分析模块用于单独实现视频数据的识别分析，多因素分析模块用于实现地面震动数据、支护结构位移数据、支护结构外壁压力数据的综合分析，单因素分析模块采用ssd_Inception_V3_coco模型，多因素分析模块基于PCA实现特征数据的提取，采用支持向量机实现矿山安全情况的分析。