一种基于煤矿井道安全作业的警报信息嗅探系统的制作方法

本发明涉及煤矿开采，具体涉及一种基于煤矿井道安全作业的警报信息嗅探系统。

背景技术：

1、井工煤矿是指采用井下开采方式的煤矿，其矿井是由矿井井筒和矿井巷道构成的地下采矿系统。矿井井筒是煤炭和人工下井的入口，矿井巷道则是连接各地下工作面的通道，用于运煤和矿工的出入。

2、井工煤矿是传统的煤矿开采方式，采煤工艺比较成熟，但也存在一些问题。首先，井工煤矿的开采深度有限，因而很难利用现代化采煤设备，采煤效率较低；其次，井工煤矿的开采需要进行大量爆破作业，容易造成地下环境恶劣，存在较大的安全隐患；此外，井工煤矿的施工需要投入大量人力、物力和财力，成本较高。

3、由此可见，井工煤矿在开采过程中，煤矿井道的环境安全是煤矿开采工作的重中之重，为此我们提出了一种基于煤矿井道安全作业的警报信息嗅探系统，来维护煤矿井道环境安全，确保煤矿开采工作的稳定推进。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于煤矿井道安全作业的警报信息嗅探系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种基于煤矿井道安全作业的警报信息嗅探系统，包括：感知层、分析层及交互层；

4、煤矿井道内环境参数通过感知层感知，感知层同步对感知到的煤矿井道内环境参数进行储存，分析层同步于感知层中遍历储存的煤矿井道内环境参数，基于煤矿井道内环境参数分析煤矿井道内作业安全风险，分析层进一步基于分析到的煤矿井道内作业安全风险，判定煤矿井道内环境是否符合作业条件并同步向交互层反馈，交互层同步接收分析层中煤矿井道内环境是否符合作业条件的判定结果，基于判定结果向工作人员反馈，并执行交互任务；

5、所述分析层包括选择模块、分析模块、修正模块及判定模块，选择模块用于遍历感知层中储存的煤矿井道内环境参数，选择最新煤矿井道内环境参数，分析模块用于接收选择模块中选择的煤矿井道内环境参数，基于煤矿井道内环境参数分析煤矿井道内作业安全风险，修正模块用于获取分析模块中分析到的煤矿井道内作业安全风险分析结果，对分析结果作进一步修正，判定模块用于接收修正模块中完成修正的分析结果，基于分析结果判定煤矿井道内是否符合作业条件；

6、所述分析模块中煤矿井道内作业安全风险分析逻辑表示为：

7、

8、式中：k为煤矿井道内作业安全风险值；co2、co2为煤矿井道内氧气浓度及氧气安全指标浓度；pw、pw为煤矿井道内风压及煤矿井道内安全指标风压；pa、pa为煤矿井道内气压机安全指标气压；cg、cg为煤矿井道内瓦斯浓度及瓦斯安全指标浓度；cco、cco为煤矿井道内一氧化碳浓度及一氧化碳安全指标浓度；cd、cd为煤矿井道内粉尘浓度与粉尘安全指标浓度；ω1、ω2、ω3、ω4、ω5、ω6为权重；

9、其中，煤矿井道内作业安全风险值k越大，表示煤矿井道内作业环境越安全，反之，表示煤矿井道内作业环境越危险，且服从ω4＞ω5＝ω6、ω1＞ω2＞ω3的设定逻辑，基于上式，求取每一组选择模块选择的煤矿井道内环境参数对应的煤矿井道内作业安全风险值k；

10、所述选择模块通过无线网络交互连接有分析模块、修正模块及判定模块，所述选择模块通过无线网络交互连接有储存模块，所述储存模块通过无线网络交互连接有感知模组及标记模块，所述判定模块通过无线网络交互连接有接收模块，所述接收模块通过无线网络交互连接有反馈模块及交互模块。

11、更进一步地，所述感知层包括感知模组、储存模块及标记模块，感知模块用于感知煤矿井道内环境参数，储存模块用于接收感知模块感知到的煤矿井道内环境参数，对煤矿井道内环境参数进行储存，标记模块用于遍历储存模块中储存的煤矿井道内环境参数，对各煤矿井道内环境参数进行标记；

12、其中，感知模组基于指定运行周期持续运行，感知模组运行感知的煤矿井道内环境参数包括：瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、粉尘浓度、风压、气压，标记模块对煤矿井道内环境参数进行标记时，应用煤矿井道内环境参数来源位置信息及感知模组对煤矿井道内环境参数进行区别标记，储存模块基于煤矿井道内环境参数的标记，对各煤矿井道内环境参数进行区分储存。

13、更进一步地，所述感知模组由能够感应瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、粉尘浓度、风压、气压的传感器及位置传感器所集成，所述感知模组设置有若干组，若干组所述感知模组分别配置于每一处于煤矿井道内的工作人员；

14、所述感知模组中位置传感器在基于指定运行周期持续运行，连续三组运行周期内，感应到位置信息未发生变化时，应用相较于指定运行周期频率更高的运行周期进一步运行。

15、更进一步地，所述选择模块对感知层中储存的煤矿井道内环境参数进行遍历及选择时，以储存模块作为参数遍历及选择的目标，煤矿井道内环境参数选择阶段，基于各煤矿井道内环境参数对应标记的位置信息及来源感知模组，使选择的最新的煤矿井道内环境参数对应标记的位置信息相互均不一致，且对应来源相同感知模组的煤矿井道内环境参数不超过两组。

16、更进一步地，所述修正模块对于分析模块中分析到的煤矿井道内作业安全风险值k的修正操作，表示为：

17、

18、式中：k′为修正后的煤矿井道内作业安全风险值；k为待修正煤矿井道内作业安全风险值；m为待修正煤矿井道内作业安全风险值来源感知模组相邻感知模组，感知的煤矿井道内作业安全风险值的集合；kj为第j组煤矿井道内作业安全风险值；d为第j组煤矿井道内作业安全风险值来源感知模组与k来源感知模组间的距离；k综为煤矿井道内作业安全综合风险值；n为煤矿井道内作业安全风险值的集合；ki为第i组煤矿井道内作业安全风险值；

19、其中，f(d)表决策函数，d的值大于10时，f(d)＝d，d的值不大于10时，f(d)＝10，表对的求均，式(2)用于表示k′对应感知模组于煤矿井道对应位置是否存在作业安全风险，式(2)成立，表示k′对应感知模组于煤矿井道对应位置存在作业安全风险，反之，表示k′对应感知模组于煤矿井道对应位置不存在作业安全风险。

20、更进一步地，所述判定模块中设定有煤矿井道安全作业判定阈值，判定模块在接收修正模块中完成修正的分析结果后，应用煤矿井道安全作业判定阈值与完成修正的分析结果进行比对，判定煤矿井道内是否符合安全作业条件；

21、其中，所有修正后的煤矿井道内作业安全风险值k′，记作k′1、k′2、k′3、k′4、...，判定模块执行判定操作时，应用值最小的一组修正后的煤矿井道内作业安全风险值与煤矿井道安全作业判定阈值进行比对。

22、更进一步地，所述交互层包括接收模块、反馈模块及交互模块，接收模块用于接收修正模块中判定的感知模组于煤矿井道对应位置是否存在作业安全风险的判定结果，及判定模块中判定的煤矿井道内是否符合安全作业条件的判定结果，反馈模块用于获取接收模块中判定结果，将判定结果向工作人员反馈，交互模块用于传递反馈模块中向工作人员反馈的判定结果；

23、其中，反馈模块由音频设备所集成，音频设备设置有若干组，音频设备中储存有安全提示音频，反馈模块在获取到判定结果为否时，同步播放安全提示音频，若干组所述音频设备分别装载于感知模组上，与感知模组同步跟随煤矿井道内工作人员移动。

24、更进一步地，所述反馈模块在获取接收模块中判定结果后，同步识别判定结果是否为否，在识别到判定结果为否后，进一步识别判定结果为否的来源为感知模组于煤矿井道内对应位置或煤矿井道，在判定结果为否的来源为煤矿井道时，以所有工作人员作为反馈目标，执行反馈操作，在判定结果为否的来源为感知模组于煤矿井道内对应位置时，以对应位置上的感知模组所属工作人员作为反馈目标，执行反馈操作。

25、更进一步地，所述交互模块于反馈模块执行反馈操作时，同步监测反馈目标，在监测到反馈目标为：感知模组于煤矿井道内对应位置下感知模组所属工作人员时，触发运行，所述交互模块在传递判定结果时服从：

26、logic1：基于监测到的反馈目标，确认剩余反馈目标集；

27、logic2：应用剩余反馈目标集中各反馈目标的对应k′，与监测到的反馈目标中各反馈目标最小k′进行差值计算，基于差值计算结果，对各差值对应剩余反馈目标集中各反馈目标的对应k′进行升序排列；

28、logic3：于排列的k′中依序选中k′对应反馈目标，传递反馈模块中向工作人员反馈的判定结果；

29、其中，logi c3的传递反馈模块中向工作人员反馈的判定结果的操作，由交互模块运行前运行的反馈模块执行。

30、采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

31、本发明提供一种基于煤矿井道安全作业的警报信息嗅探系统，该系统在运行过程中，通过煤矿井道内环境参数的感知，对煤矿井道作总体及分段式的作业安全风险分析，并结合分析结果，对煤矿井道或煤矿井道内一段，做是否符合作业条件的判定，并在产生判定结果后，进一步基于判定结果，以指定交互逻辑向煤矿井道内工作人员反馈判定结果，确保煤矿井道内产生安全作业风险时，警情能够在煤矿井道内工作人员间更加高效、合理的流通，为煤矿井道内工作人员的作业安全带来更加可靠的保障。