災(zāi)害綜合防治系統(tǒng)
一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
災(zāi)害綜合防治系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)井下瓦斯、水害、火災(zāi)、粉塵、頂板、地壓等災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成，綜合運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、機(jī)器學(xué)習(xí)、三維仿真建模等技術(shù)手段，緊緊圍繞著煤礦安全管理，融合礦井“人、機(jī)、環(huán)、管”多系統(tǒng)、跨業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成規(guī)范、多系統(tǒng)融合聯(lián)動(dòng)技術(shù)、災(zāi)害成因機(jī)理和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，構(gòu)建智能災(zāi)害綜合防治系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤礦瓦斯、水、火、頂板、粉塵等災(zāi)害信息的監(jiān)測(cè)預(yù)警和災(zāi)害模擬仿真，為災(zāi)害超前治理和源頭管控提供依據(jù)，提升礦井災(zāi)害防治水平，實(shí)現(xiàn)礦井災(zāi)害智能化防控。
二、總體架構(gòu)
三、建設(shè)目標(biāo)
（1）根據(jù)礦井煤層賦存條件及災(zāi)害類型，建立符合煤礦實(shí)際需求的智能安全管控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集成與共享。
（2）建立完善的瓦斯智能感知系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳、分析、預(yù)警及避災(zāi)路線的自動(dòng)規(guī)劃。
（3）集成井上下水文智能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)井上下監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享與分析。
（4）集成煤礦束管監(jiān)測(cè)、光纖測(cè)溫等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警報(bào)警功能。
（5）集成煤礦頂板災(zāi)害在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)分析模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)警。
（6）實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦多種災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的融合分析，能夠?qū)γ旱V潛在危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警報(bào)警。
（7）能夠?qū)θ藛T入井裝備系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與分析，對(duì)人員井下環(huán)境及所在位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)及分析。
四、主要功能
1.系統(tǒng)對(duì)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)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主要風(fēng)機(jī)開停等的監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能。
實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警，區(qū)分偽數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)，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(shè)備的監(jiān)測(cè)、報(bào)警、運(yùn)行參數(shù)以及工作狀態(tài)。
與GIS融合，相應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備（傳感器、分站）在三維巷道圖中標(biāo)注。實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。與人員定位、應(yīng)急廣播、通信等系統(tǒng)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。根據(jù)監(jiān)測(cè)閾值、報(bào)警區(qū)域范圍、報(bào)警持續(xù)時(shí)長(zhǎng)等條件分級(jí)報(bào)警；區(qū)分偽數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)。
2.實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板壓力、地應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)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(jiān)測(cè)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(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行礦山壓力預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和工作面頂板危險(xiǎn)程度預(yù)警分析能力。應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作面和巷道周圍的煤體、巖體應(yīng)力及其變化趨勢(shì)，診斷和預(yù)報(bào)發(fā)生沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域和危險(xiǎn)程度，具備沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)和危險(xiǎn)程度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警和預(yù)報(bào)能力，形成監(jiān)測(cè)報(bào)表、曲線、圖譜。
3.實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板壓力、地應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)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(jiān)測(cè)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(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行礦山壓力預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和工作面頂板危險(xiǎn)程度預(yù)警分析能力。應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作面和巷道周圍的煤體、巖體應(yīng)力及其變化趨勢(shì)，診斷和預(yù)報(bào)發(fā)生沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域和危險(xiǎn)程度，具備沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)和危險(xiǎn)程度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警和預(yù)報(bào)能力，形成監(jiān)測(cè)報(bào)表、曲線、圖譜。
4.接入膠帶機(jī)防滅火、電纜火災(zāi)監(jiān)測(cè)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、束管火災(zāi)監(jiān)測(cè)、采空區(qū)密閉內(nèi)外壓差監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所涉及的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等氣體含量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、溫度，對(duì)可燃混合氣體爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)氮?dú)鉁缁鹦Ч?，可基于工作面自然特點(diǎn)，根據(jù)CO監(jiān)測(cè)值、火災(zāi)系數(shù)、溫度和變化趨勢(shì)進(jìn)行分析預(yù)警。
5.接入膠帶機(jī)防滅火、電纜火災(zāi)監(jiān)測(cè)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、束管火災(zāi)監(jiān)測(cè)、采空區(qū)密閉內(nèi)外壓差監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所涉及的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等氣體含量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、溫度，對(duì)可燃混合氣體爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)氮?dú)鉁缁鹦Ч?，可基于工作面自然特點(diǎn)，根據(jù)CO監(jiān)測(cè)值、火災(zāi)系數(shù)、溫度和變化趨勢(shì)進(jìn)行分析預(yù)警。
6.實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)工作面、采煤工作面、采煤機(jī)（掘進(jìn)機(jī)）作業(yè)、井下煤倉(cāng)放煤口、溜煤眼放煤口、輸送機(jī)轉(zhuǎn)載點(diǎn)、卸載點(diǎn)、硐室的、進(jìn)風(fēng)巷等相應(yīng)場(chǎng)所的粉塵監(jiān)測(cè)能力，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，發(fā)送降塵、控塵等指令。
7.實(shí)現(xiàn)多種災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的融合共享，以及對(duì)煤礦安全態(tài)勢(shì)的動(dòng)態(tài)評(píng)估、預(yù)測(cè)、預(yù)警，結(jié)合透明化礦井進(jìn)行位置定位，實(shí)現(xiàn)多元災(zāi)害治理措施上圖；明確災(zāi)害治理預(yù)警人工糾偏流程，進(jìn)行分級(jí)推送。具備完善的災(zāi)害感知預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸和分類存儲(chǔ)。
礦井應(yīng)急救援工作管理及指揮能力，根據(jù)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警、綜合評(píng)估結(jié)果，自動(dòng)調(diào)用應(yīng)急救援預(yù)案和避災(zāi)路線，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援輔助指揮功能。
礦井環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息、重點(diǎn)區(qū)域的安全狀態(tài)實(shí)時(shí)評(píng)估及預(yù)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(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析功能，并具有對(duì)整體和主要采掘機(jī)運(yùn)通系統(tǒng)安全運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估的功能。
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