[发明专利]一种用于预测矿井坍塌及人员定位的预警装置及方法

权利要求书

1.一种用于预测矿井坍塌及人员定位的预警装置，所述装置包括：

主控制器，所述主控制器连接地质硬度检测模块、矿井大裂痕检测模块、井下人员定位模块和报警模块；接收地址硬度监测模块，发出的阈值，根据阈值发出报警指令至报警模块，接收矿井大裂痕检测模块发送的检测数据，根据检测数据值发出报警指令至报警模块，接收井下人员定位模块发出的定位信息；

地质硬度检测模块，所述地质硬度检测模块检测矿井碳层周围压力和湿度的阈值，根据阈值确定碳层的地质硬度值，当检测的地质硬度低于设定标准值时，将阈值发送至主控制器；

矿井大裂痕检测模块，矿井大裂痕检测模块检测矿井下顶板碳层外部大裂痕和内部大裂痕，获取检测数据，若检测数据超出预设值时，将检测数据发送至主控制器；

报警模块，所述报警模块根据主控制器发出的报警指令进行报警；

井下人员定位模块，所述井下人员定位模块对井下人员进行定位，获取定位信息，并将定位信息发送至值控制器。

2.根据权利要求1所述的装置，所述地质硬度检测模块包括：单片机、双输出开关电源、压力传感器、湿度传感器、信号放大器和液晶显示器。

3.根据权利要求1所述的装置，所述矿井大裂痕检测模块包括：电子监控器、振动传感器、X射线衍射仪、衍射图像、地面监控室和模数转换器。

4.根据权利要求1所述的装置，所述井下人员定位模块包括：人体热释电红外传感器、红外扫描图像仪和图像识别与转换器。

5.根据权利要求1所述的装置，所述报警模块包括：振动频率显示器、人员位置显示器、蜂鸣报警器和闪光灯报警器。

6.根据权利要求2所述的装置，所述双输出开关电源输出3.3V和5V两种直流电压，分别用于对主控制器和单片机供电。

7.根据权利要求2所述的装置，所述压力传感器和湿度传感器安装于金属探头内部，当金属探头钻入井下顶板碳层时，压力传感器和湿度传感器检测碳层周围压力和湿度。

8.根据权利要求3所述的装置，所述电子监控器和X射线衍射仪安装于井下顶板碳层表面，分别用于监控井下顶板碳层外部大裂痕和内部大裂痕。

9.根据权利要求3所述的装置，所述X射线衍射仪将拍摄的衍射图像无线传输至地面监控室。

10.一种用于预测矿井坍塌及人员定位的预警方法，所述方法包括：

检测矿井碳层周围压力和湿度的阈值，根据阈值确定碳层的地质硬度值，当检测的地质硬度低于设定标准值时，将阈值发送至主控制器；

检测矿井下顶板碳层外部大裂痕和内部大裂痕，获取检测数据，若检测数据超出预设值时，将检测数据发送至主控制器；

控制主控制器接收阈值及检测数据，根据阈值及检测数据发出报警，根据报警指令发出报警；

发出报警后，对井下人员进行定位，获取定位信息。