專利名稱：礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明礦山涉及安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤礦危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)預(yù)警中單一傳感器監(jiān)測(cè)可靠性差，以成為本領(lǐng)域技術(shù)人員的共識(shí)。將多傳感器模糊數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用在煤礦危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中，選擇多個(gè)傳感器對(duì)井下的異常信息進(jìn)行全面監(jiān)控，可彌補(bǔ)采用單一類型、單一傳感器的不足，擴(kuò)展時(shí)間上和空間上的監(jiān)測(cè)范圍。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)各傳感器監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，每個(gè)子系統(tǒng)根據(jù)不同模型進(jìn)行分析和判斷，分別給出預(yù)警等級(jí)并相應(yīng)采用工程技術(shù)或組織管理措施，降低或控制危險(xiǎn)?，F(xiàn)有的礦用生產(chǎn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)基本屬于多種獨(dú)立的監(jiān)控子系統(tǒng)。有些監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸至控制中心后，通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息融合進(jìn)行分·析、預(yù)警及支持管理決策等。但大量的數(shù)據(jù)傳輸容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，由于無(wú)線通信信道有限，在節(jié)點(diǎn)搶占信道能力一樣的情況下，很有可能導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)不能最早傳送到上位機(jī)，因此導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果與實(shí)際有出入。參考文獻(xiàn)I (多維度感知礦山系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用設(shè)計(jì)，P :82 85，2011/11，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[J])提供了一種感知礦山安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖I所示。該系統(tǒng)包括感知控制層、信息集成層和管理決策層。其中，感知與控制層由多個(gè)感測(cè)控制子系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)礦山生產(chǎn)與安全過(guò)程中各種傳感與控制信息的采集與使用。信息集成層通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將信息集成到控制中心進(jìn)行各種信息處理(如信息融合、信息挖掘等)，以用于安全生產(chǎn)監(jiān)控的終端，它們可實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)中各個(gè)子系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制功能。管理決策層為礦山各個(gè)職能部分通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用，如礦山安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)與監(jiān)管、煤礦災(zāi)害預(yù)警與防治、礦山資源環(huán)境控制及評(píng)價(jià)等。在上述的感知礦山安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中，信息集成層和管理決策層均位于礦井的上游，感知控制層的多個(gè)感測(cè)控制子系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)地向信息集成層上報(bào)數(shù)據(jù)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)缺陷感測(cè)控制子系統(tǒng)的多個(gè)傳感器之間的數(shù)據(jù)具有相關(guān)性，從而其向信息集成層上報(bào)的數(shù)據(jù)具有大量的數(shù)據(jù)冗余，經(jīng)常會(huì)造成緊急數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)傳遞至信息集成層的上位機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題為解決上述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以使緊急數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞至信息集成層的上位機(jī)。( 二 )技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳感器采集設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于采集傳感器數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)融合設(shè)備，用于對(duì)傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)存的不同等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行由高危險(xiǎn)等級(jí)至低危險(xiǎn)等級(jí)的逐級(jí)評(píng)估，當(dāng)其中之一的評(píng)估結(jié)果等于或高于預(yù)設(shè)危險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，將該評(píng)估結(jié)果對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)等級(jí)相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)上傳；以及感知網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，用于接收多個(gè)數(shù)據(jù)融合設(shè)備上傳的傳感器數(shù)據(jù)，按照危險(xiǎn)等級(jí)由高到低的順序，將傳感器數(shù)據(jù)路由至上位機(jī)。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有以下有益效果(I)有利于重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)中使用最少的關(guān)鍵因素?cái)?shù)據(jù)迅速計(jì)算出結(jié)果，從而緊急數(shù)據(jù)可以及時(shí)傳遞至上位機(jī)；
(2)在數(shù)據(jù)融合設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，大大減少了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸量，從而緩解了信息集成層和感測(cè)控制子系統(tǒng)帶寬緊張的矛盾；(3)建立安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估模式，不同等級(jí)的等級(jí)評(píng)估使用不同的數(shù)據(jù)源，不同的算法，等級(jí)越高，需要的數(shù)據(jù)越多，計(jì)算越復(fù)雜，得到的結(jié)果最真實(shí)。根據(jù)最終評(píng)估結(jié)果，可直接控制相關(guān)的設(shè)備，為事故的處理爭(zhēng)取時(shí)間。


圖I為一種感知礦山安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖2為一種礦用重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)的智能感知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為數(shù)據(jù)融合設(shè)備多級(jí)評(píng)估工作流程；圖4為的數(shù)據(jù)融合設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modlei的詳細(xì)工作流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在附圖或說(shuō)明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無(wú)需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種礦用重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)的智能感知網(wǎng)絡(luò)。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種礦用重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)的智能感知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例包括傳感器采集設(shè)備、數(shù)據(jù)融合設(shè)備、感知網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備和中控室組成。其中，每一數(shù)據(jù)融合設(shè)備下有多種傳感器采集設(shè)備，而多臺(tái)數(shù)據(jù)融合設(shè)備可通過(guò)路由器連接至中控室。以下分別對(duì)各部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。傳感器采集設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于采集傳感器數(shù)據(jù)，并將傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線的方式上傳至數(shù)據(jù)融合設(shè)備。如圖2所示，礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)K個(gè)重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)區(qū)域，A1 ApB1 BN2、…、K1 KNk表示K個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)，其中Nk為正整數(shù)。在礦井環(huán)境中根據(jù)不同的層和不同的開(kāi)采區(qū)安裝大量不同類型的傳感器，有瓦斯、CO、通風(fēng)、煙霧、水位、流量、流速、頂板壓力、沖擊地壓、地質(zhì)、溫度、濕度等不同類型的傳感器。對(duì)于兩不同的監(jiān)測(cè)區(qū)域來(lái)講，其包含的傳感器的類型和數(shù)目可以相同，也可以不同。
傳感器采集設(shè)備中通用傳感器采集接口采用PSOC的模式，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備上用軟件方式實(shí)現(xiàn)不同的模擬調(diào)理；其傳感器數(shù)據(jù)通信接口采用可編程方式，能夠支持不同的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。傳感器數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的方式進(jìn)行編碼和傳輸，解決現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)協(xié)議不同，數(shù)據(jù)融合處理困難的問(wèn)題。能夠有效增加網(wǎng)絡(luò)可延展性，支持項(xiàng)目中增加或者減少使用不同的傳感器類型。感知網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，如圖2中Rp R2.....Rm所示，用于接收傳感器數(shù)據(jù)并根據(jù)系
統(tǒng)評(píng)估體系對(duì)監(jiān)測(cè)狀況進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)融合處理狀況及評(píng)估結(jié)果對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行處理；同時(shí)把數(shù)據(jù)通過(guò)感知網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備傳輸?shù)街锌厥摇８兄W(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)中的專用路由設(shè)備，能夠按照通信協(xié)議，根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容解析數(shù)據(jù)的重要性等級(jí)，實(shí)現(xiàn)可控制的QoS服務(wù)，確保在網(wǎng)絡(luò)帶寬變化情況下，高危險(xiǎn)等級(jí)數(shù)據(jù)能夠得到優(yōu)先和可靠的傳輸，解決原有系統(tǒng)信道爭(zhēng)用能力。
數(shù)據(jù)融合設(shè)備具有無(wú)線、有線傳輸功能，具有上、下行信息功能。具有網(wǎng)絡(luò)通信功能?？梢赃B接到基于IP的主干通信網(wǎng)絡(luò)；能夠基于統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表示方式。根據(jù)需要主動(dòng)請(qǐng)求非直接數(shù)據(jù)功能；根據(jù)內(nèi)部保存的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行等級(jí)評(píng)估；可直接根據(jù)控制結(jié)果報(bào)警或者控制相關(guān)設(shè)備。該設(shè)備是實(shí)現(xiàn)礦用重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)智能感知網(wǎng)絡(luò)在傳輸過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)融合的關(guān)鍵。系統(tǒng)由M個(gè)感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸融合設(shè)備，如圖2所示A、C、K、B等，該設(shè)備接收傳感器的數(shù)據(jù)，應(yīng)用設(shè)備內(nèi)保存的不同等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型(不同等級(jí)的評(píng)估模型對(duì)應(yīng)不同的傳感器數(shù)據(jù))對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行逐級(jí)評(píng)估。預(yù)設(shè)有H級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，從低到高分別用ModlepModley…、Modlea來(lái)表示,等級(jí)越高,需要的數(shù)據(jù)越多，評(píng)估速度越慢,得出的結(jié)果越精確。使用等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，高危險(xiǎn)等級(jí)的因素在低等級(jí)中評(píng)估，低危險(xiǎn)等級(jí)的在高評(píng)估中評(píng)估，既能迅速處理傳感器數(shù)據(jù)又不丟掉關(guān)鍵數(shù)據(jù)。中控室中上位機(jī)再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更為詳細(xì)的處理，并執(zhí)行處理結(jié)果。此外，數(shù)據(jù)融合設(shè)備在上傳數(shù)據(jù)的同時(shí)，還可以向地面控制中心發(fā)出報(bào)警信息，或者直接控制相關(guān)的設(shè)備。在該系統(tǒng)中，關(guān)鍵是數(shù)據(jù)融合設(shè)備的工作流程。圖3為數(shù)據(jù)融合設(shè)備多級(jí)評(píng)估工作流程，具體步驟如下所示步驟A :數(shù)據(jù)融合設(shè)備周期性接收其監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入步驟B ;步驟B :數(shù)據(jù)融合設(shè)備根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modlei進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，然后進(jìn)入步驟C ；步驟C :風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)估Modlei結(jié)果安全，進(jìn)入步驟E，否則進(jìn)行步驟D ;步驟D :上傳Modlei數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理，然后進(jìn)入步驟E ；步驟E :判斷Modlei是否為最高級(jí)評(píng)估，是進(jìn)入步驟F，否則返回步驟B進(jìn)行下級(jí)Modiei+1 評(píng)估；步驟F :判斷最高級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估Modle11結(jié)果是否安全，安全則返回步驟A，否則進(jìn)入步驟H ;步驟H :上傳Modle11數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理。圖4為數(shù)據(jù)融合設(shè)備步驟B風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modlei的詳細(xì)工作流程步驟BI :進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估首先檢查該等級(jí)評(píng)估所需的數(shù)據(jù)是否完整，若完整則進(jìn)入步驟B6，數(shù)據(jù)不完整進(jìn)入步驟B2 ；步驟B2 :數(shù)據(jù)Ti (Ti在ICi,…，QjI內(nèi)取值)不存在，進(jìn)入步驟B3 ；
步驟B3 :判斷提供數(shù)據(jù)Ti的設(shè)備是否在本網(wǎng)絡(luò)中，若在則進(jìn)入步驟B4，否則進(jìn)入步驟B5 ；步驟B4 :主動(dòng)請(qǐng)求Ti數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)后進(jìn)入步驟BI ；步驟B5 :查找Ti所在網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)上級(jí)網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)請(qǐng)求非直接Ti數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)后進(jìn)入步驟BI，如圖2中步驟1，2所示；步驟B6 :根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行等級(jí)評(píng)估。等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型在煤礦井下最大的災(zāi)害就是瓦斯事故、水災(zāi)、頂板壓力，因此必須對(duì)這三個(gè)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行監(jiān)測(cè)。以礦井環(huán)境中安裝瓦斯、CO、通風(fēng)、煙霧、水位、流量、流速、頂板壓力、沖擊地壓、地質(zhì)、溫度、濕度傳感器為例，基于多傳感器數(shù)據(jù)的重大危險(xiǎn)源等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判方法包括 以下步驟(I)確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。Modle= (Modle1, Modle2, Modle3, Modle4, Modle5I ；一級(jí)為有害氣體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；二級(jí)為水文風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；三級(jí)為地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型；四級(jí)為環(huán)境狀況評(píng)估模型；五級(jí)為歷史評(píng)估結(jié)果、歷史預(yù)警、人為控制能力等信息進(jìn)行綜合評(píng)估模型。當(dāng)然由于不同的環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型等級(jí)與內(nèi)容也是不一樣的，具體問(wèn)題具體分析。(2)確定每一等級(jí)的因素集。以本方案中預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)內(nèi)容設(shè)計(jì)的評(píng)估等級(jí)為例，不同的監(jiān)測(cè)內(nèi)容應(yīng)有所改變?！?jí) Xl = {xn, x12, x13, x14},其中xn 代表瓦斯，X12 代表 CO, X13 代表通風(fēng)，X14 代表煙霧；二級(jí)X2 = {x21 , x22 , x23, x24},其中x21代表水位，X22代表輕度流量，X23代表流速，X24代表上級(jí)評(píng)估結(jié)果；三級(jí)X3 = {x31 , x32 , x33, X34I，其中x31代表頂板壓力，X32代表沖擊地壓，X33代表位置信息，X34代表上級(jí)評(píng)估結(jié)果；四級(jí)X4 = {x41，x42，x43，x44}，其中X41代表溫度，X42代表濕度，x43代表人口密度，X44代表上級(jí)評(píng)估結(jié)果。五級(jí)X5 = {x51 , x52, x53, x54},其中x51代表歷史評(píng)估結(jié)果，X52代表歷史預(yù)測(cè)結(jié)果，X53代表人為可控性，X54代表上級(jí)評(píng)估結(jié)果。數(shù)據(jù)來(lái)源為傳感器主動(dòng)上傳或者根據(jù)融合設(shè)備的計(jì)算需要，通過(guò)主動(dòng)請(qǐng)求直接和非直接數(shù)據(jù)得到。除第一級(jí)外，之后的高級(jí)運(yùn)算總要使用前級(jí)的結(jié)果，最高級(jí)運(yùn)算加入上次評(píng)估結(jié)果和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。需要說(shuō)明的是，此處的傳感器數(shù)據(jù)為由獲得的某一傳感器值的范圍進(jìn)行分級(jí)計(jì)算獲得，所在的級(jí)數(shù)即為此處的傳感器數(shù)據(jù)。(3)確定每一等級(jí)中各因素的權(quán)值集。Wi = {wn，wi2,......，WijI。Wij代表i級(jí)評(píng)估中對(duì)應(yīng)的第j個(gè)評(píng)估因素所占的權(quán)
值。根據(jù)不同煤礦不同地點(diǎn)，不同評(píng)估等級(jí)的權(quán)重也是不同的。與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地理位置、歷史狀況等密切相關(guān)。其中wn+wi2+· . . +Wij = I, i在{1,5}取值，j為i級(jí)評(píng)估中的影響因素個(gè)數(shù)；各因素在評(píng)估算法中的權(quán)值根據(jù)典型樣本采用自學(xué)習(xí)方式生成。因素權(quán)值隨著時(shí)間、位置、地質(zhì)條件的改變。首先，給定一個(gè)樣本庫(kù)，確定各因素在評(píng)估函數(shù)中的比重，然后融合設(shè)備內(nèi)部采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集，保留最優(yōu)的L個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行權(quán)值計(jì)算(L為預(yù)設(shè)樣本個(gè)數(shù))。。(4)確定評(píng)判集Vi = {vn, vi2, vi3, vi4, vi5}。Vil代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果安全，Vi2代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果輕度危險(xiǎn)，Vi3代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果中度危險(xiǎn)，Vi4代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果重度危險(xiǎn)，Vi5代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果嚴(yán)重危險(xiǎn)。評(píng)判等級(jí)根據(jù)事故發(fā)生的可能性、事故的危害程度、事故造成的人員損失、事故地點(diǎn)的人口密度、事故造成的經(jīng)濟(jì)損失、事故地點(diǎn)的地理?xiàng)l件等多種因素進(jìn)行綜合評(píng)判得出。(5)根據(jù)模型進(jìn)行評(píng)估，其中該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值
權(quán)利要求
1.一種礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括 傳感器采集設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于采集傳感器數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)融合設(shè)備，用于對(duì)傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)存的不同等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行由高危險(xiǎn)等級(jí)至低危險(xiǎn)等級(jí)的逐級(jí)評(píng)估，當(dāng)其中之一的評(píng)估結(jié)果等于或高于預(yù)設(shè)危險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，將該評(píng)估結(jié)果對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)等級(jí)相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)上傳；以及 感知網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，用于接收多個(gè)數(shù)據(jù)融合設(shè)備上傳的傳感器數(shù)據(jù)，按照危險(xiǎn)等級(jí)由高到低的順序，將傳感器數(shù)據(jù)路由至上位機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合設(shè)備預(yù)存的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中危險(xiǎn)等級(jí)越高的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，其需要的傳感器數(shù)據(jù)越少，計(jì)算速度越快。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合設(shè)備預(yù)存的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由高到低至少包括 有害氣體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，其涉及的傳感器數(shù)據(jù)包括瓦斯?jié)舛?、CO濃度、煙霧濃度和通風(fēng)條件； 水文風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，其涉及的傳感器數(shù)據(jù)包括水位、輕度流量、流速和有害氣體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果；以及 地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，其涉及的傳感器數(shù)據(jù)包括頂板壓力、沖擊地壓、位置信息和水文風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合設(shè)備預(yù)存的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由高到低還包括 環(huán)境狀況評(píng)估模型，其涉及的傳感器數(shù)據(jù)包括溫度、濕度、人口密度和地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果；和 綜合評(píng)估模型，其涉及的傳感器數(shù)據(jù)包括歷史評(píng)估結(jié)果、歷史預(yù)測(cè)結(jié)果、人為可控性和環(huán)境狀況評(píng)估結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合設(shè)備進(jìn)行由高危險(xiǎn)等級(jí)至低危險(xiǎn)等級(jí)的逐級(jí)評(píng)估包括 步驟A :周期性接收其監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)； 步驟B :根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modlei進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估； 步驟C :判斷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)估模型Modlei結(jié)果是否安全，如果安全，則進(jìn)入步驟E，否則進(jìn)行步驟D ； 步驟D :上傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)估模型Modlei數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理，然后進(jìn)入步驟E ； 步驟E :判斷風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)估模型Modlei是否為最高級(jí)評(píng)估，是進(jìn)入步驟F，否則返回步驟B進(jìn)行下級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modle(i+1)評(píng)估； 步驟F :判斷最高級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modle11結(jié)果是否安全，安全則返回步驟A，否則進(jìn)入步驟H ; 步驟H :上傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估評(píng)估模型Modle11數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合設(shè)備根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modlei進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括 收集由風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型Modlei進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所需要的參數(shù)；計(jì)算第i級(jí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的風(fēng)險(xiǎn)值
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述因素的權(quán)值根據(jù)典型樣本采用自學(xué)習(xí)方式生成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述評(píng)判集 Vi — {vn, Vi2j Vi3j Vi4j vi5}, 其中，Vil代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果安全，Vi2代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果輕度危險(xiǎn)，Vi3代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果中度危險(xiǎn)，vi4代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果重度危險(xiǎn)，vi5代表第i級(jí)評(píng)估結(jié)果嚴(yán)重危險(xiǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器采集設(shè)備中各傳感器的數(shù)據(jù)通信接口按照統(tǒng)一的方式進(jìn)行編碼和傳輸。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器采集設(shè)備中各傳感器通過(guò)有線或無(wú)線的方式將傳感器數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)融合設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種礦用危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳感器采集設(shè)備，包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于采集傳感器數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)融合設(shè)備，用于對(duì)傳感器數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)存的不同等級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型進(jìn)行由高危險(xiǎn)等級(jí)至低危險(xiǎn)等級(jí)的逐級(jí)評(píng)估，當(dāng)其中之一的評(píng)估結(jié)果等于或高于預(yù)設(shè)危險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，將該評(píng)估結(jié)果對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)等級(jí)相關(guān)的傳感器數(shù)據(jù)上傳；以及感知網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)備，用于接收多個(gè)數(shù)據(jù)融合設(shè)備上傳的傳感器數(shù)據(jù)，按照危險(xiǎn)等級(jí)由高到低的順序，將傳感器數(shù)據(jù)路由至上位機(jī)。本發(fā)明中，有利于重大危險(xiǎn)源監(jiān)測(cè)中使用最少的關(guān)鍵因素?cái)?shù)據(jù)迅速計(jì)算出結(jié)果，從而緊急數(shù)據(jù)可以及時(shí)傳遞至上位機(jī)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102890754SQ20121042973
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者李學(xué)恩 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所