一、系統簡(jiǎn)介
災害綜合防治系統是通過(guò)對井下瓦斯、水害、火災、粉塵、頂板、地壓等災害監測系統集成,綜合運用人工智能、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動(dòng)互聯(lián)、機器學(xué)習、三維仿真建模等技術(shù)手段,緊緊圍繞著(zhù)煤礦安全管理,融合礦井“人、機、環(huán)、管”多系統、跨業(yè)務(wù)監測監控數據,基于多源異構數據統一集成規范、多系統融合聯(lián)動(dòng)技術(shù)、災害成因機理和大數據分析技術(shù),構建智能災害綜合防治系統,實(shí)現煤礦瓦斯、水、火、頂板、粉塵等災害信息的監測預警和災害模擬仿真,為災害超前治理和源頭管控提供依據,提升礦井災害防治水平,實(shí)現礦井災害智能化防控。
二、總體架構
三、建設目標
(1)根據礦井煤層賦存條件及災害類(lèi)型,建立符合煤礦實(shí)際需求的智能安全管控平臺,實(shí)現對煤礦所有監測數據的集成與共享。
(2)建立完善的瓦斯智能感知系統,實(shí)現監測數據的自動(dòng)上傳、分析、預警及避災路線(xiàn)的自動(dòng)規劃。
(3)集成井上下水文智能動(dòng)態(tài)監測系統,實(shí)現對井上下監測數據實(shí)時(shí)共享與分析。
(4)集成煤礦束管監測、光纖測溫等系統,實(shí)現對煤礦井下火災風(fēng)險的預警報警功能。
(5)集成煤礦頂板災害在線(xiàn)監測系統數據,基于大數據分析模塊實(shí)現對頂板災害的預測預警。
(6)實(shí)現對煤礦多種災害監測數據的融合分析,能夠對煤礦潛在危險進(jìn)行預警報警。
(7)能夠對人員入井裝備系統數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與分析,對人員井下環(huán)境及所在位置進(jìn)行監測及分析。
四、主要功能
1.系統對甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、硫化氫濃度、礦塵濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、濕度、溫度、饋電狀態(tài)、風(fēng)門(mén)狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機開(kāi)停、主要風(fēng)機開(kāi)停等的監測監控功能。
實(shí)現分級報警,區分偽數據及異常數據,在顯示界面中以文本或靜態(tài)/動(dòng)態(tài)圖形的方式來(lái)顯示設備的監測、報警、運行參數以及工作狀態(tài)。
與GIS融合,相應的監測設備(傳感器、分站)在三維巷道圖中標注。實(shí)時(shí)顯示監測點(diǎn)實(shí)時(shí)數據。與人員定位、應急廣播、通信等系統應急聯(lián)動(dòng)。根據監測閾值、報警區域范圍、報警持續時(shí)長(cháng)等條件分級報警;區分偽數據及異常數據。
2.實(shí)現對頂板壓力、地應力進(jìn)行監測,監測工作面支架各柱的工作阻力、立柱伸縮量、超前支撐壓力,能夠分析初撐力、末阻力、推進(jìn)度和來(lái)壓步距能力,通過(guò)監測地音、頂板位移、位移速度、位移加速度、紅外發(fā)射、電磁發(fā)射等監測數據,進(jìn)行礦山壓力預測預報和工作面頂板危險程度預警分析能力。應實(shí)時(shí)監測工作面和巷道周?chē)拿后w、巖體應力及其變化趨勢,診斷和預報發(fā)生沖擊地壓危險區域和危險程度,具備沖擊地壓危險區和危險程度的實(shí)時(shí)監測預警和預報能力,形成監測報表、曲線(xiàn)、圖譜。
3.實(shí)現對頂板壓力、地應力進(jìn)行監測,監測工作面支架各柱的工作阻力、立柱伸縮量、超前支撐壓力,能夠分析初撐力、末阻力、推進(jìn)度和來(lái)壓步距能力,通過(guò)監測地音、頂板位移、位移速度、位移加速度、紅外發(fā)射、電磁發(fā)射等監測數據,進(jìn)行礦山壓力預測預報和工作面頂板危險程度預警分析能力。應實(shí)時(shí)監測工作面和巷道周?chē)拿后w、巖體應力及其變化趨勢,診斷和預報發(fā)生沖擊地壓危險區域和危險程度,具備沖擊地壓危險區和危險程度的實(shí)時(shí)監測預警和預報能力,形成監測報表、曲線(xiàn)、圖譜。
4.接入膠帶機防滅火、電纜火災監測、火災監測、束管火災監測、采空區密閉內外壓差監測等監測數據,實(shí)現對各類(lèi)火災監測系統中所涉及的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等氣體含量實(shí)時(shí)監測、溫度,對可燃混合氣體爆炸危險性進(jìn)行分析,監測氮氣滅火效果,可基于工作面自然特點(diǎn),根據CO監測值、火災系數、溫度和變化趨勢進(jìn)行分析預警。
5.接入膠帶機防滅火、電纜火災監測、火災監測、束管火災監測、采空區密閉內外壓差監測等監測數據,實(shí)現對各類(lèi)火災監測系統中所涉及的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等氣體含量實(shí)時(shí)監測、溫度,對可燃混合氣體爆炸危險性進(jìn)行分析,監測氮氣滅火效果,可基于工作面自然特點(diǎn),根據CO監測值、火災系數、溫度和變化趨勢進(jìn)行分析預警。
6.實(shí)現對掘進(jìn)工作面、采煤工作面、采煤機(掘進(jìn)機)作業(yè)、井下煤倉放煤口、溜煤眼放煤口、輸送機轉載點(diǎn)、卸載點(diǎn)、硐室的、進(jìn)風(fēng)巷等相應場(chǎng)所的粉塵監測能力,并根據監測結果,發(fā)送降塵、控塵等指令。
7.實(shí)現多種災害監測數據的融合共享,以及對煤礦安全態(tài)勢的動(dòng)態(tài)評估、預測、預警,結合透明化礦井進(jìn)行位置定位,實(shí)現多元災害治理措施上圖;明確災害治理預警人工糾偏流程,進(jìn)行分級推送。具備完善的災害感知預警系統,實(shí)現多種監測數據的統一傳輸和分類(lèi)存儲。
礦井應急救援工作管理及指揮能力,根據災害監測預警、綜合評估結果,自動(dòng)調用應急救援預案和避災路線(xiàn),實(shí)現應急救援輔助指揮功能。
礦井環(huán)境參數的實(shí)時(shí)監測信息、重點(diǎn)區域的安全狀態(tài)實(shí)時(shí)評估及預警信息具有與人員單兵裝備進(jìn)行實(shí)時(shí)互聯(lián)的功能。監測數據的實(shí)時(shí)分析功能,并具有對整體和主要采掘機運通系統安全運行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評估的功能。
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