合肥明信公司《煤矿瓦斯浓度异常在线预警系统》技术方案(精)
合肥明信公司煤矿瓦斯浓度异常在线预警系统技术方案
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瞬间增幅指标（Transient Increase）是利用测点当 前监测的瓦斯浓度数据与前一个巡检周期瓦斯浓度 数据进行比较，实现增幅预警。 瞬间增幅可通过下式计算：
D n D n 1 T I(n) 100% D n 1
式中 Dn——动态瓦斯浓度
Dn-1——前一个巡检周期瓦斯浓度
瓦斯浓度平均值增幅法指标 • 平均值增幅指标（Average Increase）是利用测点当前监测 瓦斯浓度数据与前N-1个巡检周期内（t为设定时间段，n=t/ 巡检周期）所有瓦斯数据的平均值进行比较，实现增幅预警。 平均值增幅可通过下式计算：
析和预警。如：设定的瓦斯浓度报警值为0.8%，目前矿井安全监控系统只有在瓦斯浓度值达到或超过0.8%才能报警，而瓦斯
浓度值从0.10%增长至0.79%，安全监控系统并不能及时捕捉期间瓦斯浓度异常变化的信息和瓦斯增长幅度。
经过大量观测研究发现，煤矿瓦斯的涌出、突出往往发生一些规律的变化。通过对这些变化规律的考察，结合计算机技术， 是能够实现瓦斯浓度异常预警的。因此我们结合煤矿现有安全监控系统的运行情况，对井下瓦斯采集数据进行深层次的挖掘
D n 1 A AI(n) 100% A Di A 式中 A——n 前iN-1 1 个巡检周期的样本平均值，
， 1
n
Di——实时动态瓦斯浓度， Dn+1——当前动态瓦斯浓度。
绝对瓦斯涌出量预警指标
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绝对瓦斯涌出量预警指标（Absolute Increase In Gas Emission）是利用测点的瓦斯浓度、风速及巷道断面积计算 瞬时绝对瓦斯涌出量，根据需要可选择绝对瓦斯量临界值预 警、瞬间增幅预警和平均值增幅预警三种形式。 绝对瓦斯涌出量按下式计算： qCH4=60×S×V×C/100 式中 qCH4——绝对瓦斯涌出量，m3/min； S——巷道断面积，m2； V——风速，m/s； C——瓦斯浓度，％。
煤矿安全监控系统报警预案
煤矿安全监控系统报警预案一、预案编制目的为提高煤矿安全生产管理水平，确保煤矿生产安全，有效预防和控制煤矿生产安全事故，依据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》等相关法律法规，特制定本预案。
二、适用范围本预案适用于我国境内所有煤矿企业，包括国有煤矿、集体煤矿和个体煤矿。
三、报警信号及处理流程1. 报警信号（1）瓦斯超限报警：当矿井瓦斯浓度超过规定限值时，安全监控系统自动报警。
（2）人员定位系统异常报警：当人员定位系统出现故障或人员未按规定进入作业区域时，系统自动报警。
（3）监测设备故障报警：当监测设备出现故障时，系统自动报警。
（4）其他安全监测报警：如温度、湿度、风速、水压等监测指标异常时，系统自动报警。
2. 处理流程（1）接警。
接到报警信号后，值班人员应立即确认报警信号，并向矿长或安全副矿长报告。
（2）响应。
矿长或安全副矿长接到报告后，应立即组织相关人员对报警情况进行调查处理。
（3）处置。
针对不同类型的报警信号，采取以下措施：a. 瓦斯超限报警：立即停止相关作业，组织人员进行现场巡查，查明原因，采取措施降低瓦斯浓度，恢复正常作业。
b. 人员定位系统异常报警：查明原因，恢复正常作业，并对相关责任人进行追责。
c. 监测设备故障报警：立即更换或修复故障设备，恢复正常监测。
d. 其他安全监测报警：查明原因，采取措施消除隐患，恢复正常作业。
四、应急响应1. 一级响应当发生重大安全事故，如瓦斯爆炸、透水等，立即启动一级响应。
（1）矿长为一级响应总指挥，负责全面协调指挥救援工作。
（2）各相关部门按照职责分工，迅速采取应急措施。
（3）迅速组织救援队伍，开展救援工作。
2. 二级响应当发生较大安全事故，如火灾、冒顶等，立即启动二级响应。
（1）矿长为二级响应总指挥，负责全面协调指挥救援工作。
（2）各相关部门按照职责分工，迅速采取应急措施。
（3）迅速组织救援队伍，开展救援工作。
3. 三级响应当发生一般安全事故，如设备故障、人员伤亡等，立即启动三级响应。
矿井瓦斯浓度异常预警系统与应用(汇报材料)
N（平均值）预警增幅设臵页面图
前采集数据法
3、验证功能 为保证预警程序正常运行工作，避免恶意、误操作等关闭程序，导致预警中 断现象发生，登录、退出预警系统采取用户验证机制。系统用户登录验证‘用户 名’使用员工名称、‘密码’使用者根据需要在数据库里进行更改。用户登录、 退出预警程序，都必须输入用户名、密码，经验证通过才能进行相应操作。 4、日志功能 （1）操作日志查寻：主要是用户在实际操作过程中产生的日志，查看具体操 作人员，便于落实终端责任； （2）错误日志查寻：及时分析预警系统在运行过程中产生的问题，便于及时 采取防范措施。
如上图所示：12328W回风巷T3当前瓦斯值为0.29%，设定的24小时内瓦斯 平均值为0.23%，预警设臵增幅为20%，满足：当0.2%＜Dn≤0.4%，若(DnA)/A≥20%预警的条件，而实际增幅值=0.29-0.23/0.23=26.09%≥20%，故瓦 斯预警。 2、前采集值瓦斯预警情况： 如下图所示：1161(3)上顺槽切眼T1当前瓦斯值为0.10%，前一巡检周期 瓦斯值为0.08%，预警设臵增幅为20%，满足：当0.1%≤Dn≤0.2%，若(Dn – Dn-1)/Dn-1≥20%预警的条件，实际增幅值=0.10-0.08/0.08=25%≥20%，故瓦 斯预警。
六、矿井瓦斯浓度异常预警的管理
（一）实时掌握瓦斯预警情况
外网电脑直接访问web服务器即可登录瓦斯预警界面，外网查看到的瓦斯 预警系统数据与监控中心瓦斯预警终端数据及时、同步，一旦某个测点瓦斯 预警及时弹出预警窗口并发出瓦斯预警声，同时外网预警还具备历史数据查 寻功能，足不出户坐在办公室即可迅速掌握和分析瓦斯预警信息。如下图所 示：
（3）当0.3%＜Dn≤0.4%，若(Dn-A)/A≥40%自动预警； （4）当0.4%＜Dn≤0.5%，若(Dn-A)/A≥30%自动预警； （5）当0.5%＜Dn≤0.6%，若(Dn-A)/A≥20%自动预警； （6）当0.6%＜Dn， 若(Dn-A)/A≥15%自动预警。 说明： 1、以上两种预警方法只是介绍和示例，用户可根据需要自行设 臵预防方法，瓦斯浓度的上下限及瓦斯浓度预警增幅值可以根据 各矿实际需要设定，但设定要适宜，不宜过大或过小。过大则敏 感度低，不能有效预警，过小则敏感度太高，没有实际意义。瓦 斯浓度上下限差值按0.1%设定较好。各矿可以自己总结规律，根 据需要设定。 2、预警系统只要达到方法（一）和方法（二）的任一条件或同 时达到两种条件，均能实现预警。
矿井瓦斯浓度异常预警系统及应用
≯ 量 二 童
一
３ 预警 系统安全稳定 可靠运行
内 网预 警 系 统各 运 行 组 件 与监 控 主 采 集 数 据
簟囊 ‘ … 窖 。
：
… … … … ．．
库 没 有数据 交 互 ， 不需要 访 问采集 库 即可 知 道是 否
有预警消息。因此与现有安全监控主系统彼此相
中图分 类 号 ：Ｄ １ Ｔ ７２ 目前 矿井 安全 监 控 系 统 最 基 本 最 重 要 的功 能
③当 ０ ２ ＜Ｄ 一≤０ ４ ， （ 一 １／ ．％ １ ． ％ 若 Ｄ Ｄ 一）
Ｄ ｔ５ ％ 自动 预警 ； ＞ ０
便 是实 时 监 测 矿井 各采 掘 头 面 瓦 斯 、 Ｏ、 速 、 Ｃ 风 温 度 等模 拟 量数 据动 态 变化 ， 达 到预 先设 定 的固定 在 报 警值 进行 报 警 。如 ： 我矿在 正 常情 况 下采 掘 头面
一
】
①当Ａ＜ ．％且 Ｄ ＜ ．％时， ０１ ０１ 不实行动态预
警。
②当 Ｄ Ｉ０ １ ．％时 ， ＞ 采取动态方式预警 ：
当 ０＜ Ａ≤０ １ ，若 （ 一 ／ ．％ Ｄ Ａ） ａ≥１ ０ 自动 ０％
１ 提 出瓦斯预警方案
针 对 上述 提 出的 问题 ， 为及 时发 现 瓦斯 值 在低 于设定 的报警 值 以下 出现 的异 常现 象 ， 先确 定 了 首 瓦斯 预警 方案 。
（） １ 方案一 ： 前后巡检周期 瓦斯增 幅 比较法。
即： 当前 瓦斯 数据 与前 一个 监 控系 统巡 检 周期 瓦斯
说明： ① 表示 安全监控系统一个巡检周期 ；
数据进行增幅比较预警。 当前瓦斯数据与前一个 Ｔ瓦斯数据进行增 幅
煤矿瓦斯在线监测与报警系统毕业设计
煤矿瓦斯在线监测与报警系统毕业设计1.1 本课题的研究背景和意义从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可看出，在本世纪中叶以前，煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源，煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的，但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故发生率之首。
在去年又接连发生了多起甲烷爆炸事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化甲烷管理，提高通风、甲烷检测监控水平，已成为中小型煤矿甲烷检测监控的最迫切的任务之一。
煤矿生产安全监控系统，是目前为止实际通风甲烷管理工作中最重要和最有效的自动化手段，已经装备监控系统的煤矿的甲烷事故发生率大为下降，实践证明，煤矿生产安全监控系统对保障煤矿安全生产，提高煤矿生产率，提高煤矿自动化程度以及促进煤矿管理现代化水平，都有着举足轻重的作用。
煤矿生产安全监控系统虽在国已有生产和应用，但还没有一种真正适合于中小型煤矿使用的产品，我国从八十年代初期开始引进煤矿生产安全监控系统，历经了直接引进、消化吸收、仿制配套、自主开发的过程，但迄今为止的产品大多都是面对大型矿井设计的，而且自身尚有一些有待解决的问题，如:造价高，系统最基本的配置过于庞大，运行费用大传感器测量稳定性差，调校频繁，寿命短系统安装、维护复杂，操作不便，人机界面较差系统设备可靠性差必须依赖专业的维护队伍，对人员技术，素质有较高的要求。
国外的监控系统技术理论上讲高于国发展水平，但应用于国煤矿尚有一定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具一定参考价值。
煤矿瓦斯监控系统系统的意义不言而喻。
以省为例，近几年，特别是2006年以来，省煤炭系统在党和各级政府及安全部门的重视下，全省煤矿信息化工作有了新发展，取得了新成绩。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析随着我国煤矿工业的快速发展，矿井安全问题逐渐凸显出来。
在地下煤矿工作中，瓦斯透出问题是导致煤矿事故的主要原因之一。
为了预防和控制煤矿瓦斯事故的发生，需要发展一套有效的综合信息预警技术及系统。
本文将对煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统进行分析。
(一)瓦斯防治系统瓦斯防治系统是煤矿瓦斯防范和治理的集成平台，其内部包含了许多子系统，比如瓦斯传感器、瓦斯采集传输网络、瓦斯浓度监测系统、瓦斯抽放系统、瓦斯综合利用系统、瓦斯扑灭系统等，通过管理瓦斯等防治措施，保持矿井瓦斯在安全范围内。
(二)瓦斯检测技术瓦斯检测技术主要是采用各种瓦斯传感器进行瓦斯浓度检测。
传感器分为两大类：恒流型和恒压型。
恒流型传感器是在传感器上限制了一个固定的电流，称之为恒流，当瓦斯浓度增加时，传感器电阻减小，电流增大，输出电压信号就会增大，指示瓦斯浓度升高；恒压型传感器是在传感器上限制了一个固定的电压，称之为恒压，当瓦斯浓度增加时，电伏降增加，输出电流信号就会增大，指示瓦斯浓度升高。
瓦斯检测技术是防范瓦斯事故的重要手段之一。
(三)多参数联合预警技术多参数联合预警技术是通过多种传感器实时采集地下矿井的实时数据，以及对矿井环境状态的监测和分析，建立完整的数据管理和预警模型，提前预测瓦斯事故和其他安全事故的发生，为矿工的安全提供预防和保障。
多参数联合预警技术主要包括数字化单元化传感器收集方案和多参数联合分析方法、瓦斯检测与控制技术、煤与瓦斯动态监测技术、煤炭震动动态监测技术等。
煤矿瓦斯防治综合信息预警系统是将多种技术综合应用于煤矿瓦斯防治，从而实现对地下矿井的全面监测和有效管理。
煤矿瓦斯防治综合信息预警系统必须满足以下功能：（一）实时监测和报警功能该系统具备实时监测瓦斯浓度的能力，并在超过安全浓度时提供即时报警，并能向相关管理部门发送SMS警报。
（二）综合管理和控制功能该系统应该能够对瓦斯吸附和排放进行管理和控制，比如可根据瓦斯浓度变化，自动控制瓦斯抽、排、吸设备开关的状态，并对瓦斯泄漏进行防范和处理。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析煤矿瓦斯防治是保障煤矿安全生产的关键环节，瓦斯事故是煤矿安全事故中最为严重的一种类型。
为了提高煤矿瓦斯防治的效果，煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统应运而生。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统是基于瓦斯防治过程中涉及的各个环节，通过融合传感器网络、数据融合分析和预警模型等方法，实现对瓦斯爆炸等事故的实时监测、预警和处理。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统需要部署传感器网络，对煤矿内的瓦斯浓度、温度、湿度等参数进行实时测量。
传感器网络可以覆盖整个矿井，实时传输数据到中央控制室，为后续的数据分析和预警提供数据基础。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统需要进行数据融合分析。
将从传感器网络获取的数据与其他相关数据进行融合分析，如煤炭产量、矿工作业情况等。
通过对这些数据进行综合分析，可以更加准确地预测和判断瓦斯事故的发生概率。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统需要建立预警模型。
通过以往煤矿瓦斯事故的数据和相关模型，建立起瓦斯事故的预警模型。
这个模型可以根据实时数据进行更新和修正，通过模型的输出结果，可以判断瓦斯事故的可能发生，并及时采取相应的措施。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统的意义在于预防和减少瓦斯事故的发生，保障煤矿安全生产。
通过实时监测和预警，可以提前发现潜在的瓦斯危险，采取相应的措施进行防范和处理。
这不仅可以保护矿工的生命安全，还可以保护煤矿的财产安全和环境安全。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统是煤矿安全生产中不可或缺的一部分，具有重要的意义和价值。
它是煤矿瓦斯防治工作向数字化、信息化和智能化发展的重要体现，对于提高煤矿安全生产水平，具有重要的促进作用。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析煤矿瓦斯防治是我国煤矿安全工作的重点，而瓦斯爆炸是煤矿事故的主要原因之一。
瓦斯爆炸具有突发性和破坏性，给矿井安全带来巨大威胁。
煤矿瓦斯防治技术的研究和应用对于保障煤矿安全非常重要。
瓦斯防治技术的关键在于瓦斯的检测和预警。
传统的瓦斯检测方法主要依靠人工巡查，这种方法效率低下且存在一定的安全风险。
随着科技的发展，瓦斯检测技术逐渐实现了自动化，瓦斯传感器的使用成为了主要手段。
传感器可以实时监测矿井中的瓦斯浓度，并将数据反馈给中央控制室。
一旦瓦斯浓度超过安全范围，预警系统就会及时发出警报，提醒工作人员采取相应的措施。
瓦斯防治预警系统主要包括传感器、数据采集系统、数据传输和处理系统以及预警装置等组成部分。
传感器是系统的核心部件，负责采集瓦斯浓度等数据。
数据采集系统将传感器采集到的数据进行处理和存储，并将数据传输给中央控制室。
数据传输和处理系统负责接收和处理中央控制室传输过来的数据，同时与预警装置进行联动。
预警装置则负责发出警报、关闭瓦斯机械设备等。
瓦斯防治预警系统的技术和系统分析主要从以下几个方面进行。
首先是传感器的选择和布置。
传感器的选择应根据矿井的特点和需要进行，如瓦斯浓度传感器、瓦斯温度传感器等。
传感器的布置应尽可能覆盖整个矿井，并与其他设备进行联动。
其次是数据采集系统的设计和优化。
数据采集系统应具备高效可靠的数据采集和传输能力，同时具备存储和处理大量数据的能力。
系统的设计应考虑到传感器数据的实时性和可靠性，以及数据的传输速度和稳定性。
再次是数据传输和处理系统的建立。
数据传输和处理系统是预警系统的核心，它负责接收和处理来自数据采集系统的数据，并判断瓦斯浓度是否超过安全范围。
系统的建立需要考虑到数据的传输距离和传输方式，以及数据的处理速度和精度。
最后是预警装置的选择和设置。
预警装置的选择应根据矿井的特点和需要进行，如声光报警器、瓦斯自动喷水装置等。
预警装置的设置应合理，以覆盖整个矿井，并与其他安全设备进行联动。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析煤矿瓦斯防治是煤矿安全生产的重中之重，瓦斯爆炸是煤矿事故中常见的一种类型。
为了加强煤矿瓦斯防治工作，提高煤矿安全水平，煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统应运而生。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术主要包括数据采集、数据处理和信息预警三个环节。
数据采集环节通过传感器、检测仪器等设备对煤矿瓦斯浓度、气温、湿度等参数进行实时监测和采集，将采集到的数据传输到数据处理环节。
数据处理环节利用计算机软件对采集到的数据进行分析和处理，得到煤矿瓦斯浓度、气体组成、空气流通情况等信息。
可以将数据与历史数据进行比较，进行趋势分析和异常监测，以及模型建立和预测等分析，得到瓦斯防治的关键参数和预警信息。
信息预警环节根据数据处理环节的结果，结合预设的指标标准和预警模型，判断当前瓦斯危险程度，并根据不同的危险等级，发出相应的预警信息。
预警信息可以通过声音、图像、文本等方式传递给相关人员，提醒他们采取相应的安全措施，及时避免事故发生。
煤矿瓦斯防治综合信息预警系统的优点在于提供了实时的、准确的瓦斯防治信息，可以帮助矿工和相关管理人员及时掌握瓦斯危险情况，采取有效的措施保障安全。
数据采集和信息处理的自动化，减少了人工的参与，提高了工作效率，降低了工作风险。
目前煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统仍存在一些问题。
数据采集设备的品质和可靠性需要提高，避免故障和误差对数据处理和预警结果的影响。
信息预警模型的建立和优化需要加强，提高预警的准确性和及时性。
预警信息的传递方式需要多样化和及时化，以便更好地提醒人员采取安全措施。
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统是提升煤矿安全生产的重要手段，但仍需要进一步完善和发展。
通过不断优化技术和设备，提高数据采集和信息处理的准确性和可靠性，改进预警模型和信息传递方式，可以更好地服务于煤矿瓦斯防治工作，提高煤矿安全水平。
智慧矿山瓦斯监测系统设计方案 (2)
智慧矿山瓦斯监测系统设计方案设计方案：智慧矿山瓦斯监测系统一、需求分析煤矿是重要的能源资源，但同时也存在很大的安全隐患，其中瓦斯是煤矿事故的主要原因之一。
为了及时发现瓦斯泄漏并采取措施，设计一个智慧矿山瓦斯监测系统是非常必要的。
根据实际需求，智慧矿山瓦斯监测系统应具备以下功能：1. 实时监测：能够实时监测煤矿内的瓦斯浓度，并能够在出现异常情况时立即报警。
2. 区域划分：将煤矿划分成多个区域，独立监测，以便更好地定位瓦斯泄漏的位置。
3. 数据分析：对监测到的瓦斯浓度数据进行分析，生成可视化的报表和图表，以帮助矿工了解瓦斯分布情况。
4. 远程监控：可以通过远程控制台对煤矿进行监控和管理。
5. 数据存储：对监测到的瓦斯浓度数据进行存储，以备后续分析和查询。
二、系统架构设计基于上述需求，智慧矿山瓦斯监测系统的整体架构如下：1. 传感器层：在煤矿内部布置多个瓦斯传感器，用于实时监测瓦斯浓度，并将监测数据发送给数据采集节点。
2. 数据采集层：负责接收传感器数据，并进行处理和分析。
同时，将处理后的数据发送给数据存储节点。
3. 数据存储层：将采集到的数据存储在数据库中，以备后续查询和分析。
4. 控制层：包括远程监控控制台和系统管理终端，用于监控和管理整个矿山的瓦斯监测系统。
三、系统功能实现1. 传感器选择：选择适合煤矿环境的瓦斯传感器，并合理布置在煤矿各个区域。
2. 数据采集和处理：通过数据采集节点接收传感器数据，并进行处理和分析。
同时，实时判断瓦斯浓度是否超过安全阈值，并在出现异常情况时触发报警。
3. 数据存储和查询：将处理后的数据存储在数据库中，并提供查询接口，方便后续的数据分析和报表生成。
4. 远程监控和管理：通过远程控制台和系统管理终端实现对矿山的远程监控和管理。
可以查看煤矿各个区域的瓦斯浓度情况，进行实时报警和数据统计分析。
四、系统特点和优势1. 实时监测：系统可以实时监测煤矿内的瓦斯浓度，及时发现异常情况。
一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统[实用新型专利]
![一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/54ce4578ce84b9d528ea81c758f5f61fb636285b.png)
(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201521007901.X(22)申请日 2015.12.08E21F 17/18(2006.01)(73)专利权人南京信息工程大学地址210019 江苏省南京市建邺区奥体大街69号(72)发明人王其 卢祎灵 蒋平 李严卢晓东 顾培培 程致远(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司 32224代理人董建林(54)实用新型名称一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统(57)摘要本实用新型公开了一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，包括若干基于ZigBee 的瓦斯检测装置、地下监控基站、交换机，远程监控计算机；所述瓦斯检测装置包括瓦斯检测传感器、处理器、与处理器分别相连的ZigBee 无线数据收发模块、LED 报警器、风机、声音报警器、存储器、按键电路、显示器，瓦斯检测传感器依次连接信号放大处理模块、A/D 转换模块、微处理器；ZigBee 无线数据收发模块包括定位引擎；瓦斯检测装置包括固定和手持瓦斯检测装置；手持瓦斯检测装置还包括与处理器相连的LED 灯。
本实用新型实时传输和显示矿下瓦斯浓度数据，具有报警功能，当作为手持设备时，还能自动定位矿井员工的位置，也可以用作LED 照明灯。
(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 205189958 U 2016.04.27C N 205189958U1.一种煤矿瓦斯浓度检测及报警系统，其特征是，包括若干基于ZigBee的瓦斯检测装置、与基于ZigBee的瓦斯检测装置无线连接的地下监控基站、与地下监控基站连接的交换机，与交换机连接的远程监控计算机；所述基于ZigBee的瓦斯检测装置包括瓦斯检测传感器、处理器、与处理器分别相连的ZigBee无线数据收发模块、LED报警器、风机、声音报警器、存储器、按键电路、显示器，所述瓦斯检测传感器依次连接信号放大处理模块、A/D转换模块、微处理器；所述ZigBee无线数据收发模块包括定位引擎；所述基于ZigBee的瓦斯检测装置包括基于ZigBee的固定瓦斯检测装置和基于ZigBee的手持瓦斯检测装置；所述基于ZigBee的手持瓦斯检测装置还包括与处理器相连的LED灯。
瓦斯浓度异常波动预警制度
瓦斯浓度异常波动预警制度瓦斯浓度异常波动预警制度为了从严控制和查处瓦斯超限，实现超前预警、超前治理，杜绝通风、瓦斯事故的发生，有效预防瓦斯超限事故，消除安全隐患；当瓦斯浓度异常波动时，及时进行预警，防止瓦斯超限事故的发生，充分发挥预警分析和处置制度的机制，更好的为安全生产服务，特制定本制度：一、瓦斯浓度异常波动现象瓦斯浓度异常波动现象是指在正常情况下，井下采、掘工作面出现的：瓦斯浓度时大时小，瓦斯浓度不高但确是正常瓦斯浓度的两倍以上等现象。
二、瓦斯浓度异常波动预警1、建立瓦斯浓度异常波动预警制度，是通过对井下作业环境中瓦斯浓度达到超限临界值之前但瓦斯浓度是正常瓦斯浓度的两倍以上而进行超前报警（下简称预警），现场及时处置，达到防止瓦斯超限的目的，实现瓦斯零超限。
2、矿井必须建立瓦斯浓度异常波动预警制度，对所有采掘工作面及其回风巷、采区回风巷、一翼回风巷、矿井总回风巷、机电硐室和其它用风地点实行瓦斯浓度异常波动预警。
实施预警地点的瓦斯浓度符合条件时，矿井必须立即查明原因，采取有效措施，防止瓦斯超限。
3、瓦斯检查员必须按照矿井瓦斯检查制度规定的时间、路线、地点、次数和方法检查瓦斯，当检查地点的瓦斯浓度出现异常时，立即按规定进行处置。
4、安全监控值班人员每隔两小时要调取所有的瓦斯传感器的最近时间段的数据曲线，发现瓦斯浓度波动较大时，要及时预警，必须立即向调度值班矿领导、矿长、总工程师汇报，并就近通知带班矿长和预警区域的人员进行处理。
5、带班矿长在接到瓦斯异常波动预警信号后，必须立即赶到预警工作面，查找原因，进行处置，必须有效控制瓦斯浓度异常波动，保证瓦斯不超限。
6、矿总工程师在接到关于瓦斯异常波动的报告后，必须立即督促现场查处预警问题，对处置情况进行跟踪。
对瓦斯浓度异常波动预警的地点，要组织矿相关部门、区队进行分析，找出根本原因，采取措施，防止频繁预警和超限。
7、矿调度室必须将预警处置相关情况作为重要内容进行交接班。
矿井瓦斯浓度异常预警系统及应用
（Ｄ当０＜Ｄ．．１≤０．１％，若（Ｄ．一Ｄ。．１）／ Ｄ。一ｌ≥１５０％自动预警；
②当Ｏ。１％＜饥一ｌ≤０．２％，若（Ｄ。一坟一１）／ Ｄ。一ｌ≥１００％自动预警；
（爹当０．２％＜Ｄ。一ｌ≤０．４％，若（Ｄ．一Ｄ。一１）／ Ｄ。．１≥５０％自动预警；
通过确定矿井瓦斯淮度异常预警方案并建立 好预警系统架构后．下一步重点便是如何在实际应 用中真正能解决问题并得到良好稳定的应用效果。 预警系统功能模块分析（见图３）。
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目３ ｊ瞢功能模块 矿井瓦斯浓度异常预警系统功能模块主要包 括验证功能、系统配置功能、系统预警功能和日志 功能。系统配置功能和系统预警功能是本系统的
目前瓦斯浓度异常预警系统运行三个多月以 来，运行情况稳定、效果良好，瓦斯预警测点已经全 面覆盖在矿井井下各采掘工作面，预警系统能及时 有效的发现瓦斯异常变化及异常增幅情况，对有效 控制瓦斯超限、厦时有救分析地质预测预报、预防 安全监控瓦斯误报、防止煤与瓦斯突出等瓦斯治理 工作有较高的研究价值和指导意义，为煤矿企业的 瓦斯治理工作提供了又一较为准确的决策依据和 更为广阔的参考空间，另一方面，本系统不仅仅对 瓦斯浓度增幅进行实时监控和预警，还能对接人安 全监控系统中的风速、ＣＯ、温度、烟雾、电压、电流 等各类模拟量传感器均能实现增幅自动预警，对于 预测通风系统是否稳定、防灭火、预防机电事故等 仍有很大的拓展空间。
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目５ ｎ后进＆月期增幅Ｅ女ｍ＊口日 １１６１（３）上顺槽切眼３０２ＴＩ当前瓦斯值为 ０ １０％，前一巡检周期瓦斯值为０ ０８％，预警设置 增幅为２０％，满足：当０ １％≤ＤＨ－＜０ ２％．若（Ｄ．
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1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实Βιβλιοθήκη 会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
煤矿瓦斯重大灾害预警系统
02
煤矿瓦斯灾害概述
瓦斯灾害的种类和特点
瓦斯爆炸
在煤矿井下，高浓度的瓦斯与空 气混合，遇到火源即发生爆炸， 造成严重的人员伤亡和财产损失 。
瓦斯突出
瓦斯在地应力作用下，突破岩层 ，从煤层或岩层中喷出，对井下 作业人员和设备构成威胁。
03
煤矿瓦斯重大灾害预警系统设 计
系统设计原则
安全性原则
预警系统设计应确保煤矿生产安全，有效预防瓦 斯重大灾害的发生。
可扩展性原则
预警系统设计应考虑未来功能扩展和升级，满足 煤矿技术进步和生产规模扩大的需求。
ABCD
实时性原则
系统应能实时监测瓦斯浓度、温度、压力等关键 参数，及时发出预警。
易用性原则
预警效果评估
预警准确率
经过多年的实践应用，煤矿瓦斯重大灾害预警系统的预警准确率达 到了较高水平，有效降低了瓦斯事故的发生率。
灾害应对效果
预警系统在灾害应对方面发挥了重要作用，能够及时发现潜在的瓦 斯隐患，为抢险救灾提供宝贵时间。
社会经济效益
预警系统的应用显著提高了煤矿生产安全水平，减少了人员伤亡和 财产损失，产生了巨大的社会经济效益。
瓦斯窒息
井下空气中瓦斯浓度过高，导致 氧气浓度降低，可能导致人员窒 息死亡。
瓦斯灾害的危害
人员伤亡
瓦斯灾害可能导致大量矿工死亡或受伤，给家庭和社 会带来巨大的痛苦和损失。
财产损失
矿井内的设备、设施等财产可能因瓦斯灾害而损坏， 造成巨大的经济损失。
影响生产
瓦斯灾害可能导致矿井停产，影响煤炭生产和供应。
系统功能模块
数据采集模块
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析
煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析煤矿瓦斯事故是煤矿安全常见的一种危险事件，瓦斯泄漏和爆炸是导致煤矿事故的重要原因之一。
为了有效防止煤矿瓦斯事故的发生，煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统分析成为了当前煤矿安全管理的重要课题。
本文将对煤矿瓦斯防治综合信息预警技术及系统进行分析和讨论，以期为煤矿安全管理提供参考和借鉴。
1. 瓦斯监测技术瓦斯监测技术是煤矿瓦斯防治的重要技术手段之一。
传统的瓦斯监测主要采用固定式和移动式瓦斯检测仪器，通过对矿井中瓦斯含量的实时监测，及时发现瓦斯超标或异常情况。
而现代化的瓦斯监测技术还包括了瓦斯无线传输监测系统、瓦斯分布图像采集分析技术等，能够实现对煤矿瓦斯情况的全面监测和分析，提高对瓦斯危险的预警能力。
2. 数据采集与处理技术数据采集与处理技术是煤矿瓦斯防治综合信息预警技术中的关键环节。
通过传感器、监测仪器等设备，对煤矿瓦斯、温度、湿度等数据进行实时采集和监测，再通过数据处理技术进行数据挖掘和分析，及时发现瓦斯泄漏或浓度异常情况，做出预警和处置措施，保障矿工安全。
3. 预警系统技术煤矿瓦斯防治综合信息预警技术的核心是预警系统技术。
预警系统技术主要包括预警信号的采集、传输、处理和发布，即通过瓦斯监测设备、数据采集设备等采集到的瓦斯情况数据，经过数据处理和分析后，形成预警信号，并通过声光、振动等方式传输给现场工作人员，确保相关人员能够及时准确的收到预警信息，做好应急处置准备。
1. 系统构成煤矿瓦斯防治综合信息预警系统主要由瓦斯监测设备、数据采集设备、数据传输设备、数据处理设备和预警发布设备等组成。
其中瓦斯监测设备负责对煤矿瓦斯情况进行检测和监测，数据采集设备负责将监测到的数据进行采集和传输，数据处理设备负责对采集到的数据进行分析处理，预警发布设备负责将处理后的数据形成预警信号并发布。
2. 系统优势煤矿瓦斯防治综合信息预警系统具有监测范围广、实时性好、准确性高、响应速度快等优势。
矿井瓦斯浓度监测报警系统
矿井瓦斯浓度监测报警系统设计一、研究背景与意义近年来,我国煤矿安全事故频频发生,尤其就是重、特大伤亡事故屡见不鲜。
造成了惨重的人员伤亡与巨大的经济损失,在这些事故中,瓦斯爆炸占了绝大多数。
传统的煤矿瓦斯监测报警系统大多采用有线方式进行监测,有线监测方式存在两方面缺陷:一方面,由于采用有线方式传输,系统对于线路的依赖性较强,在矿井内某些地方会存在布线困难的情况;另一方面,有线方式的煤矿瓦斯监测系统,当某些结点出现故障,就会导致监测区域内局部地方失去监测功能。
本文应用无线传感器网络技术,设计一套矿井瓦斯监测报警系统,此系统将矿井下作业区采集的数据信息,经ZigBee无线信道传输到瓦斯监控网关分站,然后再通过有线方式传到地面监控中心,进行监控与应急处理,能够圆满的解决有线方式监测系统所存在的问题,具有重大的现实意义。
二、国内外研究状况目前我国普遍采用的煤矿瓦斯监控系统都就是以工业总线作为基础,井下瓦斯监测系统与地面信息中心一般通过电缆或光纤连接,构成有线的通信传输网络,这些线路需要有专业人员建立与维护,若线路施工不及时就会造成瓦斯漏检。
并存在以下缺点:1.有线通信方式布线复杂,劳动强度高,同时铺设速度较慢,容易在建设初期形成安全上的盲点;2、网络结构相对固定,不适合掘进工作面延伸的动态变化要求;在煤矿实际开采过程中,经常需要对某一地区进行试探性挖掘,由于形成的探测巷长度事先无法预知,巷道随时可能废弃或者增加掘进深度,所以对于工业总线而言,其扩展性!灵活性存在不足,还容易造成资源的浪费,引起成本的提高;3、监测点相对固定,容易出现监测盲区;4、工作现场的通信线路容易破坏,破坏后的恢复周期一般较长;5、通信线路维护成本高,造成部分煤矿出现边维护!边生产的违规现象,甚至有些煤矿干脆不维护。
综上所述,依靠有线监控系统实现对全矿井瓦斯参数的无缝监测还具有一定的局限性,不可避免地留下了大量的安全隐患。
现有的有线监控系统较难达到对矿井瓦斯参数的动态全方位监测。