技术领域
[0001] 本发明涉及矿井安全设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于全矿井数据融合的矿井水灾报警系统。
相关背景技术
[0002] 随着煤矿矿井开采深度和强度的增加以及下组煤的大规模开发，开采条件日趋复杂多变，水压、地应力和水温不断增大，面临薄隔水层高承压水上开采的困难局面，矿井水灾害问题将更加突出，突水频率和突水强度将不断加大。煤矿矿井的水灾事故破坏性大，突发性强，往往导致大量的人员伤亡，造成无法挽回的损失。即使没有造成人员伤亡，矿井水害事故也具有抢救难度大、经济损失大、矿井恢复周期长、恢复期间安全隐患多等特点。因此，本发明提出了一种基于全矿井数据融合的矿井水灾报警系统，以精确的对矿井的水灾进行提前预警，从而保证矿井作业的安全性。
具体实施方式
[0047] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0048] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0049] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0050] 具体实施例：
[0051] 如图1所示，基于全矿井数据融合的矿井水灾报警系统，包括矿井水实况监测模块、传输模块、控制模块、预警发布模块和电源模块。
[0052] 具体而言，所述矿井水实况监测模块包括流速监测单元和水位监测单元，用于实时获取监测点水的流速和水位数据；
[0053] 所述传输模块包括发射单元和接收单元，所述发射单元与所述接收单元传输双向通讯，所述接收单元用于接收所述流速监测单元和水位监测单元获取的实时数据，所述发射单元用于向控制模块传输所述流速监测单元和水位监测单元获取的实时数据；发射单元和接收单元通过线缆进行通讯或无线传输通讯。
[0054] 所述控制模块内预设有矿井水临界流速阈值和水位临界阈值，通过比对实时监测获得的流速和水位值与各临界阈值相比较，判断是否发出水灾预警；当判定水灾报警，根据水灾类型确定水灾警戒级别向预警发布模块发送指令并使所述预警发布模块发出水灾预警；
[0055] 所述预警发布模块包括声光报警单元、显示单元；当接收到水灾报警指令时，所述声光报警单元用于发出声光警示，所述显示单元用于显示出现水灾预警的监测点位置、所述监测点水的流速和水位。
[0056] 所述电源模块用于为所述矿井水实况监测模块、传输模块、控制模块和预警发布模块供电，所述电源模块采用UPS电源。
[0057] 具体而言，所述控制模块用于根据矿井水的流速和水位值，判断是否发出水灾预警；
[0058] 所述控制模块内预设有第一预设流速V1、第二预设流速V2、第三预设流速V3、第四预设流速V4，且V1＜V2＜V3＜V4；
[0059] 所述控制模块内与设有第一预设水位值L1、第二预设水位值L2、第三预设水位值L3、第三预设水位值L4，且L1＜L2＜L3＜L4；
[0060] 所述控制模块还用于获取所述流速监测单元的实时流速V0和水位监测单元的实时水位值L0，并依据V0与V1、V2、V3和V4之间的关系、以及L0与L1、L2、L3和L4之间的关系，判断是否发出水灾预警。
[0061] 具体而言，所述控制模块用于执行指令：
[0062] 当V0≤V1和/或L0≤L1时，不发出水灾预警；
[0063] 当V1＜V0≤V2和/或L1＜L0≤L2时，发出水灾预警，并将水灾预警等级记为第一级水灾预警；
[0064] 当V2＜V0≤V3和/或L2＜L0≤L3时，发出水灾预警，并将水灾预警等级记为第二级水灾预警；
[0065] 当V3＜V0≤V4和/或L3＜L0≤L4时，发出水灾预警，并将水灾预警等级记为第三级水灾预警。
[0066] 上述实施例通过设置控制模块智能的对矿井水的实时参数进行监测，通过控制模块内预设的流量、水位值等参数预设值与实时值的相对比对，对矿井水的水灾报警进行自动的智能控制，能够有效地提高而矿井水水灾的预警效果，能够及时感知并预防矿井水灾，提前做出应对措施，保证矿井作业的安全性。
[0067] 为了进一步对矿井水水灾的水质进行精确性预警，所述矿井水实况监测模块还包括水质信息获取单元，所述水质信息获取单元用于矿井水的图像信息和水质信息，并将采集的信息传输至所述控制模块，所述控制模块用于对所述图像信息和水质信息进行处理，并根据处理结果输出水灾预警指令，所述控制模块用于执行所述控制指令。
[0068] 具体而言，所述控制模块还用于根据矿井水的水质信息，判断是否发出水灾联合预警；
[0069] 所述控制模块内预设有第一预设pH值H1和第二预设pH值H2，且H1≤5.5、H2≥8；
[0070] 所述控制模块内预设有第一预设含盐量C1、第二预设含盐量C2、第三预设含盐量C3 和第四预设含盐量C4，且C1＜C2＜C3＜C4；
[0071] 所述控制模块内预设有第一预设浊度值R1、第二预设浊度值R2、第三预设浊度值R3 和第四预设浊度值R4，且R1＜R2＜R3＜R4；
[0072] 所述控制模块还用于获取所述矿井水的实时pH值H0和所述矿井水的实时含盐量C0，并依据H0与H1和H2之间的关系、以及C0与C1、C2、C3和C4之间的关系，判断是否发出联合水灾预警。
[0073] 具体而言，所述控制模块还用于执行指令：
[0074] 当H0＜H1或H0＞H2，且V0≤V1和/或L0≤L1时，不发出水灾联合预警，仅发出矿井水酸度异常的水灾联合预警；
[0075] 当H0＜H1或H0＞H2，且V1＜V0≤V2和/或L1＜L0≤L2时，发出第一级水灾预警并发出矿井水酸度异常的水灾联合预警；
[0076] 当H0＜H1或H0＞H2，且V2＜V0≤V3和/或L2＜L0≤L3时，发出第二级水灾预警并发出矿井水酸度异常的水灾联合预警；
[0077] 当H0＜H1或H0＞H2，且V3＜V0≤V4和/或L3＜L0≤L4时，发出第三级水灾预警并发出矿井水酸度异常的水灾联合预警。
[0078] 具体而言，所述控制模块还用于执行指令：
[0079] 当C0≤C1，且V0≤V1和/或L0≤L1时，不发出水灾联合预警，且不发出矿井水含盐量异常的水灾联合预警；
[0080] 当C1＜C0≤C2，且V1＜V0≤V2和/或L1＜L0≤L2时，发出第一级水灾预警并发出矿井水含盐量一级异常的水灾联合预警；
[0081] 当C2＜C0≤C3，且V2＜V0≤V3和/或L2＜L0≤L3时，发出第二级水灾预警并发出矿井水含盐量二级异常的水灾联合预警；
[0082] 当C3＜C0≤C4，且V3＜V0≤V4和/或L3＜L0≤L4时，发出第三级水灾预警并发出矿井水含盐量三级异常的水灾联合预警。
[0083] 具体而言，所述控制模块还用于执行指令：
[0084] 当R0≤R1，且V0≤V1和/或L0≤L1时，不发出水灾联合预警，且不发出矿井水悬浊物异常的水灾联合预警；
[0085] 当R1＜R0≤R2，且V1＜V0≤V2和/或L1＜L0≤L2时，发出第一级水灾预警并发出矿井水悬浊物一级异常的水灾联合预警；
[0086] 当R2＜R0≤R3，且V2＜V0≤V3和/或L2＜L0≤L3时，发出第二级水灾预警并发出矿井水悬浊物二级异常的水灾联合预警；
[0087] 当R3＜R0≤R4，且V3＜V0≤V4和/或L3＜L0≤L4时，发出第三级水灾预警并发出矿井水悬浊物三级异常的水灾联合预警。
[0088] 上述实施例通过设置控制模块智能的对矿井水的实时参数进行监测，通过控制模块内预设的流量、水位值等参数预设值与实时值的相对比对，对矿井水的水灾报警进行自动的智能控制，能够有效地提高而矿井水水灾的预警效果，能够及时感知并预防矿井水灾，提前做出应对措施，保证矿井作业的安全性。
[0089] 通过控制单元对矿井水的pH值、含盐量和浊度的实时监测，在发出水灾预警的同时，一并对水灾的水质信息发出pH值异常、含盐量异常或浊度异常的水灾联合预警，为作业人员对水灾预警措施依据对应的水灾水质信息进行匹配，进一步的保证对水灾预警的精确性，进一步确保矿井作业的安全。
[0090] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0091] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和 /或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0092] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0093] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0094] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
