本發(fā)明涉及煤礦瓦斯防治領(lǐng)域，尤其涉及一種基于地層施工的電氣通信檢測預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

從能源需求角度看，我國以煤炭為主的能源格局短時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變，煤炭比重較長時(shí)間內(nèi)將保持在50%左右，且煤炭開采95%左右以地下井工開采為主。目前，煤炭開采以每年10~20m的速度向深部延伸，深部開采在中東部已逐漸成為常態(tài)，并帶來了新的煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害問題。我國礦井煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害最典型的兩種表現(xiàn)形式為煤與瓦斯突出和沖擊地壓，但中東部含瓦斯煤巖動(dòng)力災(zāi)害表現(xiàn)出一種具有沖擊傾向性和突出危險(xiǎn)性的雙重動(dòng)力學(xué)特性，由淺部單一、獨(dú)立的沖擊地壓或煤與瓦斯突出轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合型，煤巖各種動(dòng)力災(zāi)害之間的相互作用加強(qiáng)，煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害特征變得復(fù)雜和多樣，并已成為煤礦一種主要的、新型的安全危害。復(fù)合型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害在孕育、激發(fā)、發(fā)展等過程中，多種因素相互交織，相互誘發(fā)、強(qiáng)化，使得發(fā)生的條件更低，災(zāi)害強(qiáng)度更大、致災(zāi)程度更嚴(yán)重，使得發(fā)生機(jī)理更為復(fù)雜，預(yù)測、預(yù)警及防治更難。但復(fù)合型煤巖瓦斯動(dòng)力災(zāi)害預(yù)警預(yù)防方面目前只是進(jìn)行了初步研究或機(jī)械的采用煤與瓦斯突出和沖擊地壓的預(yù)警預(yù)防技術(shù)，尚未形成自己獨(dú)立的預(yù)警預(yù)防技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于地層施工的電氣通信檢測預(yù)警系統(tǒng)，包括：煤層瓦斯地質(zhì)圖編輯模塊、數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、服務(wù)器；

煤層瓦斯地質(zhì)圖編輯模塊用于繪制煤層瓦斯地質(zhì)圖，繪制瓦斯含量分布圖，通過煤層瓦斯地質(zhì)圖和瓦斯含量分布圖設(shè)置傳感器位置，獲取煤層瓦斯數(shù)據(jù)信息以及煤層應(yīng)力信息；

所述數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊用于將預(yù)警區(qū)域劃分為無沖擊危險(xiǎn)區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)三倍距離的無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊劃分的區(qū)域，針對無沖擊危險(xiǎn)區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)三倍距離的無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)中長時(shí)間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面、落煤采集瓦斯數(shù)據(jù)信息；

所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、感光傳感器、處理器、報(bào)警器、通信傳輸模塊；服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集模塊的通信連接采用有線和無線雙重冗余的方式連接；

溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風(fēng)量傳感器、報(bào)警器、通信傳輸模塊分別與處理器連接，溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、感光傳感器、風(fēng)量傳感器分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量傳輸給處理器，處理器將上述數(shù)據(jù)通過通信傳輸模塊傳輸給服務(wù)器；

所述處理器還用于當(dāng)煤礦井下瓦斯的濃度達(dá)到5%～16%、氧氣的濃度＞12%，溫度在大于 30°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)井下瓦斯?jié)舛葹?0.5%時(shí)，感光傳感器感應(yīng)光亮大于預(yù)設(shè)值時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度高于25°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；

一氧化碳傳感器設(shè)在大巷、采區(qū)巷道、煤層、回采工作面、掘進(jìn)工作面位置，懸掛在巷道頂板順風(fēng)的位置，距離頂板不小于0.3m；

抽氣裝置用于將井下的空氣抽至地面，通過氣相色譜儀對抽至地面的井下空氣進(jìn)行分析，分析氣體組分和濃度，并將分析的氣體組分和濃度發(fā)送至服務(wù)器；

所述服務(wù)器用于通過與數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，獲取井下環(huán)境信息，并對井下環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)角度同時(shí)整合溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量，通過線路、表格、圖形的展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，整理形成系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)信息，按照時(shí)間段形成一系統(tǒng)報(bào)告，通過梯形圖、或曲線圖、或圖表，通過對數(shù)據(jù)的可視化管理，讓所有數(shù)據(jù)關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到服務(wù)器的顯示屏上，幫助用戶了解井下狀況，對井下跟蹤管理；

還用于將井下得到的各類原始數(shù)據(jù)信息與預(yù)設(shè)的閾值以及往期的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，當(dāng)前數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值或者與往期數(shù)據(jù)相比超出往期數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示，將報(bào)警信息形成報(bào)警統(tǒng)計(jì)，并存儲(chǔ)，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)信息、比對信息以及預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至顯示屏、電腦終端、移動(dòng)終端。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括：采集數(shù)據(jù)處理模塊，時(shí)間段設(shè)置模塊；

所述采集數(shù)據(jù)處理模塊用于在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，獲取瓦斯?jié)舛绕骄底鳛閼?yīng)力大小依據(jù)，并以一段時(shí)間內(nèi)的瓦斯?jié)舛绕骄?瓦斯?jié)舛纫苿?dòng)平均值的比值作為應(yīng)力特征指標(biāo)；

所述時(shí)間段設(shè)置模塊用于根據(jù)采掘過程，設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間段，預(yù)設(shè)時(shí)間段為1天，10天、20天、30天。

優(yōu)選地，所述服務(wù)器還用于建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，使用戶通過移動(dòng)終端與建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)之間通過WIFI或者zigee或CAN的形式通信連接，共享服務(wù)器存儲(chǔ)井下數(shù)據(jù)信息，對礦井進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境透明化，達(dá)到高效管理目的。

優(yōu)選地，所述服務(wù)器還用于信息系統(tǒng)建設(shè)、信息采集、傳輸、共享效度管理，建立煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)；對礦井的通風(fēng)系統(tǒng)、采掘系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防火防塵設(shè)施，對煤礦各類機(jī)電設(shè)備的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作進(jìn)行管理；安全監(jiān)測、水文地質(zhì)條件監(jiān)測，對礦井瓦斯、灰塵、濕度、溫度條件信息進(jìn)行監(jiān)測管理；定位導(dǎo)航分析煤礦的支護(hù)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊還包括：電子監(jiān)控器、X射線衍射儀、振動(dòng)傳感器；

所述電子監(jiān)控器和X射線衍射儀安裝于井下頂板碳層表面，用于監(jiān)控井下頂板碳層外部大裂痕和內(nèi)部大裂痕，其中X射線衍射儀將拍攝的衍射圖像無線傳輸至服務(wù)器；所述振動(dòng)傳感器安裝于井下頂板碳層表面，用于檢測因采掘或地震而引起的振動(dòng)頻率，當(dāng)檢測出碳層內(nèi)部或外部存在大裂痕或振動(dòng)頻率超出設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)開始報(bào)警，并將大裂痕或振動(dòng)頻率上傳服務(wù)器。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集模塊還包括：地音探頭、地音活動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊、生產(chǎn)判斷模塊、危險(xiǎn)性評價(jià)模塊；

地音探頭設(shè)置在具有潛在沖擊危險(xiǎn)區(qū)域布置，每個(gè)沖擊危險(xiǎn)區(qū)域布置多個(gè)地音探頭， 探頭安裝在錨桿露頭位置，探頭距離至工作面端頭或掘進(jìn)工作面的迎頭距離≥25m，隨著工作面的推進(jìn)，探頭交替向前移動(dòng)；

地音活動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)獲取地音探頭監(jiān)測的地音信號(hào)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各探頭每分鐘地音活動(dòng)的能量和頻次；對比監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的兩個(gè)探頭每分鐘的地音頻次，選取地音頻次較低的探頭監(jiān)測到能量和頻次作為該分鐘內(nèi)所在監(jiān)測區(qū)域的地音活動(dòng)能量和頻次值；

生產(chǎn)判斷模塊用于根據(jù)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)每分鐘的地音活動(dòng)能量和頻次計(jì)算每小時(shí)或每班次地音活動(dòng)的能量和頻次，同時(shí)結(jié)合井下是否生產(chǎn)，分別計(jì)算得到生產(chǎn)期間或非生產(chǎn)期間的小時(shí)或班地音能量和頻次異常系數(shù)；

危險(xiǎn)性評價(jià)模塊用于選取小時(shí)或班地音能量和頻次異常系數(shù)較大的指標(biāo)值進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性評價(jià)。

優(yōu)選地，所述服務(wù)器包括：地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫、瓦斯動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊、圖紙編輯模塊、數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、煤巖瓦斯動(dòng)力分析模塊、煤巖瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊；

地質(zhì)地理信息數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)煤礦瓦斯地質(zhì)地理信息數(shù)據(jù)；

瓦斯地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)煤礦瓦斯地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)；

瓦斯動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊用于維護(hù)和分析現(xiàn)場井下地質(zhì)地理信息數(shù)據(jù)和地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)；并根據(jù)動(dòng)態(tài)預(yù)測方法，進(jìn)行工作面的瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測，預(yù)測結(jié)果以曲線的形式顯示，并對工作面瓦斯涌出超限進(jìn)行預(yù)警，分析工作面涌出超限原因，提供治理措施；

圖紙編輯模塊用于對數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊劃分的區(qū)域形成地理圖形，并為用戶提供修改以及錄入功能，將地理圖形數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于儲(chǔ)存處理模塊；

數(shù)據(jù)維護(hù)模塊用于對煤層參數(shù)、瓦斯參數(shù)、地質(zhì)構(gòu)造參數(shù)、瓦斯抽采鉆孔信息的維護(hù)功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于瓦斯地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫中，可實(shí)現(xiàn)多部門信息共享；

煤巖瓦斯動(dòng)力分析模塊用于維護(hù)和動(dòng)態(tài)分析地理圖形中各類等值線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)層開分析、突出危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測和瓦斯地質(zhì)信息查詢功能；

煤巖瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊用于工作面瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測、涌出超限預(yù)警分析、超限原因及治理措施智能分析、涌出量的點(diǎn)線查詢。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括：圖像采集器、圖像編碼器、圖像傳輸模塊；

圖像采集器用于采集無沖擊危險(xiǎn)區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)三倍距離的無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)的區(qū)域圖像；

圖像編碼器用于對所述區(qū)域圖像壓縮編碼，輸出壓縮區(qū)域圖像；

圖像傳輸模塊用于將壓縮區(qū)域圖像通過防爆交換機(jī)發(fā)送至地面采集裝置，地面采集裝置的交換機(jī)將壓縮區(qū)域圖像發(fā)送至服務(wù)器；

服務(wù)器還包括：圖像解碼器、區(qū)域圖像預(yù)設(shè)模塊、圖像人體處理模塊、區(qū)域圖像處理模塊；

圖像解碼器用于對所述壓縮區(qū)域圖像解碼，獲得所述場景圖像；

區(qū)域圖像預(yù)設(shè)模塊用于設(shè)置區(qū)域圖像的像素灰度閾值、人體灰度上限閾值、人體灰度下限閾值、預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值和預(yù)定最少人員數(shù)量；

圖像人體處理模塊用于對無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)的區(qū)域圖像進(jìn)行火情分析和人體識(shí)別分析，將所述區(qū)域圖像中的各個(gè)像素的灰度值與預(yù)定像素灰度閾值比較，計(jì)算灰度值大于等于預(yù)定像素灰度閾值的像素?cái)?shù)量，將所述區(qū)域圖像中灰度值在人體灰度上限閾值和人體灰度下限閾值之間的像素識(shí)別并組成人體目標(biāo)圖像，計(jì)算人體目標(biāo)圖像的數(shù)量；

區(qū)域圖像處理模塊用于在所述瓦斯?jié)舛却笥?％時(shí)，發(fā)出瓦斯提示信號(hào)，在所述瓦斯?jié)舛却笥?.5％時(shí)，發(fā)出瓦斯預(yù)警信號(hào)，在所述瓦斯?jié)舛却笥?％時(shí)，發(fā)出瓦斯報(bào)警信號(hào)，在所述瓦斯?jié)舛却笥?％時(shí)，發(fā)出瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)；在所述像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值時(shí)，發(fā)出火情報(bào)警信號(hào)，在所述人體目標(biāo)圖像的數(shù)量小于等于預(yù)定最少人員數(shù)量時(shí)，發(fā)出現(xiàn)場缺人提示信號(hào)；

數(shù)據(jù)顯示模塊用于顯示每個(gè)傳感器的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)信息，區(qū)域圖像信息，并在接收到瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)時(shí)，實(shí)時(shí)顯示與瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)分別對應(yīng)的文字提示信息；在出現(xiàn)瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)時(shí)，實(shí)時(shí)顯示與瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)時(shí)，顯示對應(yīng)的區(qū)域位置，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到維修維護(hù)人員的電腦終端、移動(dòng)終端。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

基于地層施工的電氣通信檢測預(yù)警系統(tǒng)基于煤層瓦斯地質(zhì)圖瓦斯含量分布、煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，通過數(shù)學(xué)方法處理、系統(tǒng)開發(fā)，可解決地質(zhì)異常區(qū)域應(yīng)力無法測定問題，實(shí)現(xiàn)煤巖體相對應(yīng)力快速、智能測定。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為基于地層施工的電氣通信檢測預(yù)警系統(tǒng)的整體示意圖。

具體實(shí)施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將運(yùn)用具體的實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒緦＠械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。

本實(shí)施例提供一種基于地層施工的電氣通信檢測預(yù)警系統(tǒng)，如圖1所示，包括：煤層瓦斯地質(zhì)圖編輯模塊3、數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊4、數(shù)據(jù)采集模塊2、服務(wù)器1；

煤層瓦斯地質(zhì)圖編輯模塊3用于繪制煤層瓦斯地質(zhì)圖，繪制瓦斯含量分布圖，通過煤層瓦斯地質(zhì)圖和瓦斯含量分布圖設(shè)置傳感器位置，獲取煤層瓦斯數(shù)據(jù)信息以及煤層應(yīng)力信息；

所述數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊4用于將預(yù)警區(qū)域劃分為無沖擊危險(xiǎn)區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)三倍距離的無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)；

所述數(shù)據(jù)采集模塊1用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊劃分的區(qū)域，針對無沖擊危險(xiǎn)區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)三倍距離的無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)中長時(shí)間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面、落煤采集瓦斯數(shù)據(jù)信息；

所述數(shù)據(jù)采集模塊1包括：溫度傳感器11、濕度傳感器12、瓦斯傳感器13、一氧化碳傳感器14、氧氣傳感器15、風(fēng)量傳感器16、感光傳感器17、處理器18、報(bào)警器19、通信傳輸模塊20；服務(wù)器1與數(shù)據(jù)采集模塊2的通信連接采用有線和無線雙重冗余的方式連接；

溫度傳感器11、濕度傳感器12、瓦斯傳感器13、一氧化碳傳感器14、氧氣傳感器15、風(fēng)量傳感器16、感光傳感器17、報(bào)警器19、通信傳輸模塊20分別與處理器18連接，溫度傳感器11、濕度傳感器12、瓦斯傳感器13、一氧化碳傳感器14、氧氣傳感器15、風(fēng)量傳感器16、感光傳感器17分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量傳輸給處理器18，處理器18將上述數(shù)據(jù)通過通信傳輸模塊傳輸給服務(wù)器1；

所述處理器18還用于當(dāng)煤礦井下瓦斯的濃度達(dá)到5%～16%、氧氣的濃度＞12%，溫度在大于 30°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)井下瓦斯?jié)舛葹?0.5%時(shí)，感光傳感器感應(yīng)光亮大于預(yù)設(shè)值時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；當(dāng)溫度傳感器感應(yīng)的溫度高于25°時(shí)，處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息；

一氧化碳傳感器設(shè)在大巷、采區(qū)巷道、煤層、回采工作面、掘進(jìn)工作面位置，懸掛在巷道頂板順風(fēng)的位置，距離頂板不小于0.3m；

抽氣裝置用于將井下的空氣抽至地面，通過氣相色譜儀對抽至地面的井下空氣進(jìn)行分析，分析氣體組分和濃度，并將分析的氣體組分和濃度發(fā)送至服務(wù)器；

所述服務(wù)器1用于通過與數(shù)據(jù)采集模塊通信連接，獲取井下環(huán)境信息，并對井下環(huán)境信息，從數(shù)據(jù)角度同時(shí)整合溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)量、感光量，通過線路、表格、圖形的展現(xiàn)形式進(jìn)行有機(jī)整合，整理形成系統(tǒng)整體的數(shù)據(jù)信息，按照時(shí)間段形成一系統(tǒng)報(bào)告，通過梯形圖、或曲線圖、或圖表，通過對數(shù)據(jù)的可視化管理，讓所有數(shù)據(jù)關(guān)鍵參數(shù)醒目地投射到服務(wù)器的顯示屏上，幫助用戶了解井下狀況，對井下跟蹤管理；

還用于將井下得到的各類原始數(shù)據(jù)信息與預(yù)設(shè)的閾值以及往期的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，當(dāng)前數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值或者與往期數(shù)據(jù)相比超出往期數(shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行報(bào)警提示，將報(bào)警信息形成報(bào)警統(tǒng)計(jì)，并存儲(chǔ)，同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)信息、比對信息以及預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至顯示屏、電腦終端、移動(dòng)終端。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊2還包括：采集數(shù)據(jù)處理模塊，時(shí)間段設(shè)置模塊；

所述采集數(shù)據(jù)處理模塊用于在預(yù)設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，獲取瓦斯?jié)舛绕骄底鳛閼?yīng)力大小依據(jù)，并以一段時(shí)間內(nèi)的瓦斯?jié)舛绕骄?瓦斯?jié)舛纫苿?dòng)平均值的比值作為應(yīng)力特征指標(biāo)；

所述時(shí)間段設(shè)置模塊用于根據(jù)采掘過程，設(shè)置預(yù)設(shè)時(shí)間段，預(yù)設(shè)時(shí)間段為1天，10天、20天、30天。

本實(shí)施例中，所述服務(wù)器1還用于建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，使用戶通過移動(dòng)終端與建立數(shù)據(jù)信息平臺(tái)之間通過WIFI或者zigee或CAN的形式通信連接，共享服務(wù)器存儲(chǔ)井下數(shù)據(jù)信息，對礦井進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境透明化，達(dá)到高效管理目的。

本實(shí)施例中，所述服務(wù)器1還用于信息系統(tǒng)建設(shè)、信息采集、傳輸、共享效度管理，建立煤礦物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)；對礦井的通風(fēng)系統(tǒng)、采掘系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、防火防塵設(shè)施，對煤礦各類機(jī)電設(shè)備的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作進(jìn)行管理；安全監(jiān)測、水文地質(zhì)條件監(jiān)測，對礦井瓦斯、灰塵、濕度、溫度條件信息進(jìn)行監(jiān)測管理；定位導(dǎo)航分析煤礦的支護(hù)系統(tǒng)。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊2還包括：電子監(jiān)控器、X射線衍射儀、振動(dòng)傳感器；

所述電子監(jiān)控器和X射線衍射儀安裝于井下頂板碳層表面，用于監(jiān)控井下頂板碳層外部大裂痕和內(nèi)部大裂痕，其中X射線衍射儀將拍攝的衍射圖像無線傳輸至服務(wù)器；所述振動(dòng)傳感器安裝于井下頂板碳層表面，用于檢測因采掘或地震而引起的振動(dòng)頻率，當(dāng)檢測出碳層內(nèi)部或外部存在大裂痕或振動(dòng)頻率超出設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)開始報(bào)警，并將大裂痕或振動(dòng)頻率上傳服務(wù)器。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊2還包括：地音探頭、地音活動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊、生產(chǎn)判斷模塊、危險(xiǎn)性評價(jià)模塊；

地音探頭設(shè)置在具有潛在沖擊危險(xiǎn)區(qū)域布置，每個(gè)沖擊危險(xiǎn)區(qū)域布置多個(gè)地音探頭， 探頭安裝在錨桿露頭位置，探頭距離至工作面端頭或掘進(jìn)工作面的迎頭距離≥25m，隨著工作面的推進(jìn)，探頭交替向前移動(dòng)；

地音活動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測模塊用于實(shí)時(shí)獲取地音探頭監(jiān)測的地音信號(hào)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)各探頭每分鐘地音活動(dòng)的能量和頻次；對比監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的兩個(gè)探頭每分鐘的地音頻次，選取地音頻次較低的探頭監(jiān)測到能量和頻次作為該分鐘內(nèi)所在監(jiān)測區(qū)域的地音活動(dòng)能量和頻次值；

生產(chǎn)判斷模塊用于根據(jù)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)每分鐘的地音活動(dòng)能量和頻次計(jì)算每小時(shí)或每班次地音活動(dòng)的能量和頻次，同時(shí)結(jié)合井下是否生產(chǎn)，分別計(jì)算得到生產(chǎn)期間或非生產(chǎn)期間的小時(shí)或班地音能量和頻次異常系數(shù)；

危險(xiǎn)性評價(jià)模塊用于選取小時(shí)或班地音能量和頻次異常系數(shù)較大的指標(biāo)值進(jìn)行沖擊危險(xiǎn)性評價(jià)。

本實(shí)施例中，所述服務(wù)器1包括：地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫、瓦斯動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊、圖紙編輯模塊、數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、煤巖瓦斯動(dòng)力分析模塊、煤巖瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊；

地質(zhì)地理信息數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)煤礦瓦斯地質(zhì)地理信息數(shù)據(jù)；

瓦斯地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)煤礦瓦斯地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)；

瓦斯動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊用于維護(hù)和分析現(xiàn)場井下地質(zhì)地理信息數(shù)據(jù)和地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)；并根據(jù)動(dòng)態(tài)預(yù)測方法，進(jìn)行工作面的瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測，預(yù)測結(jié)果以曲線的形式顯示，并對工作面瓦斯涌出超限進(jìn)行預(yù)警，分析工作面涌出超限原因，提供治理措施；

圖紙編輯模塊用于對數(shù)據(jù)采集區(qū)域劃分模塊劃分的區(qū)域形成地理圖形，并為用戶提供修改以及錄入功能，將地理圖形數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于儲(chǔ)存處理模塊；

數(shù)據(jù)維護(hù)模塊用于對煤層參數(shù)、瓦斯參數(shù)、地質(zhì)構(gòu)造參數(shù)、瓦斯抽采鉆孔信息的維護(hù)功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于瓦斯地質(zhì)業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)庫中，可實(shí)現(xiàn)多部門信息共享；

煤巖瓦斯動(dòng)力分析模塊用于維護(hù)和動(dòng)態(tài)分析地理圖形中各類等值線數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)層開分析、突出危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測和瓦斯地質(zhì)信息查詢功能；

煤巖瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測模塊用于工作面瓦斯涌出動(dòng)態(tài)預(yù)測、涌出超限預(yù)警分析、超限原因及治理措施智能分析、涌出量的點(diǎn)線查詢。

本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)采集模塊2還包括：圖像采集器、圖像編碼器、圖像傳輸模塊；

圖像采集器用于采集無沖擊危險(xiǎn)區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)三倍距離的無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)的區(qū)域圖像；

圖像編碼器用于對所述區(qū)域圖像壓縮編碼，輸出壓縮區(qū)域圖像；

圖像傳輸模塊用于將壓縮區(qū)域圖像通過防爆交換機(jī)發(fā)送至地面采集裝置，地面采集裝置的交換機(jī)將壓縮區(qū)域圖像發(fā)送至服務(wù)器；

服務(wù)器1還包括：圖像解碼器、區(qū)域圖像預(yù)設(shè)模塊、圖像人體處理模塊、區(qū)域圖像處理模塊；

圖像解碼器用于對所述壓縮區(qū)域圖像解碼，獲得所述場景圖像；

區(qū)域圖像預(yù)設(shè)模塊用于設(shè)置區(qū)域圖像的像素灰度閾值、人體灰度上限閾值、人體灰度下限閾值、預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值和預(yù)定最少人員數(shù)量；

圖像人體處理模塊用于對無危險(xiǎn)區(qū)、卡鉆危險(xiǎn)區(qū)、噴孔危險(xiǎn)區(qū)、響煤炮危險(xiǎn)區(qū)的區(qū)域圖像進(jìn)行火情分析和人體識(shí)別分析，將所述區(qū)域圖像中的各個(gè)像素的灰度值與預(yù)定像素灰度閾值比較，計(jì)算灰度值大于等于預(yù)定像素灰度閾值的像素?cái)?shù)量，將所述區(qū)域圖像中灰度值在人體灰度上限閾值和人體灰度下限閾值之間的像素識(shí)別并組成人體目標(biāo)圖像，計(jì)算人體目標(biāo)圖像的數(shù)量；

區(qū)域圖像處理模塊用于在所述瓦斯?jié)舛却笥?％時(shí)，發(fā)出瓦斯提示信號(hào)，在所述瓦斯?jié)舛却笥?.5％時(shí)，發(fā)出瓦斯預(yù)警信號(hào)，在所述瓦斯?jié)舛却笥?％時(shí)，發(fā)出瓦斯報(bào)警信號(hào)，在所述瓦斯?jié)舛却笥?％時(shí)，發(fā)出瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)；在所述像素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)像素?cái)?shù)量閾值時(shí)，發(fā)出火情報(bào)警信號(hào)，在所述人體目標(biāo)圖像的數(shù)量小于等于預(yù)定最少人員數(shù)量時(shí)，發(fā)出現(xiàn)場缺人提示信號(hào)；

數(shù)據(jù)顯示模塊用于顯示每個(gè)傳感器的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，瓦斯?jié)舛葦?shù)據(jù)信息，區(qū)域圖像信息，并在接收到瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)時(shí)，實(shí)時(shí)顯示與瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)分別對應(yīng)的文字提示信息；在出現(xiàn)瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)時(shí)，實(shí)時(shí)顯示與瓦斯提示信號(hào)、瓦斯預(yù)警信號(hào)、瓦斯報(bào)警信號(hào)、瓦斯瀕臨爆炸信號(hào)、火情報(bào)警信號(hào)、現(xiàn)場缺人提示信號(hào)時(shí)，顯示對應(yīng)的區(qū)域位置，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到維修維護(hù)人員的電腦終端、移動(dòng)終端。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參考即可。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。