基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法及平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法及平臺(tái)，屬于煤礦安全監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)甲烷、一氧化碳、風(fēng)速、溫度等模擬量傳感器對(duì)井下風(fēng)流中的各種有毒有害氣體濃度和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)、機(jī)電設(shè)備開(kāi)停開(kāi)等開(kāi)關(guān)量傳感器對(duì)風(fēng)門(mén)、機(jī)電設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)監(jiān)控分站、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)等傳輸設(shè)備將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至地面監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)，地面監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并通過(guò)列表形式對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示。
[0003]目前多數(shù)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)或者通過(guò)文本和表格進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，或者通過(guò)系統(tǒng)圖、地理信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控，這兩種監(jiān)控方法存在以下不足:首先，當(dāng)井下出現(xiàn)瓦斯超限、火災(zāi)等事故時(shí)，文本和表格展示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的形式無(wú)法直觀展示傳感器在井下采掘空間的具體位置和各傳感器之間的相對(duì)位置，因而無(wú)法快速準(zhǔn)確判斷事故發(fā)生地點(diǎn)的準(zhǔn)確位置和事故影響范圍，不利于礦井災(zāi)害的防治工作;其次，無(wú)法在同一位置同時(shí)展示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和安全設(shè)計(jì)目標(biāo)數(shù)據(jù)，形成兩種之間的鮮明對(duì)比，不利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患。例如，井下某地點(diǎn)的風(fēng)速監(jiān)測(cè)值為0.8m/s，為了判斷該風(fēng)速是否異常，需要翻閱行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或安全管理人員根據(jù)礦井實(shí)際生產(chǎn)需要制定的安全標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程繁瑣，往往貽誤發(fā)現(xiàn)事故隱患的最佳時(shí)機(jī)；最后，無(wú)法展示傳感器、執(zhí)行器、監(jiān)控分站、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)等監(jiān)控設(shè)備在井下的工作狀態(tài)、部署情況和物理連接邏輯關(guān)系，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，無(wú)法對(duì)故障設(shè)備和故障原因做出快速準(zhǔn)確判斷。
[0004]煤礦不同于地面生產(chǎn)單位，井下人員的呼吸以及排除粉塵、瓦斯等有毒有害氣體需要的風(fēng)流全部來(lái)自于地面，為了確保風(fēng)流能夠正常流動(dòng)，需要對(duì)兩道風(fēng)門(mén)是否同時(shí)打開(kāi)、風(fēng)筒的風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);此外煤礦也不同于金屬非金屬礦山，不僅具有頂板冒落、透水等災(zāi)害，還具有瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出等獨(dú)有的災(zāi)害，為了防止瓦斯事故的發(fā)生，必須對(duì)瓦斯抽采量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并判斷是否實(shí)現(xiàn)瓦斯抽采效果達(dá)標(biāo)。因此礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)所要監(jiān)控的對(duì)象比較多，且安全性要求比較高，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)、風(fēng)筒風(fēng)量、瓦斯抽采量和抽采效果的可視化監(jiān)控方法具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法，以解決目前由于采用文本或表格展示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)而無(wú)法直觀展示傳感器在井下采掘空間的具體位置和各傳感器之間的相對(duì)位置的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題提供了一種基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法，該監(jiān)控方法包括以下步驟:
[0007]I)導(dǎo)入礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的AutoCAD格式的電子圖紙；
[0008]2)按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際部署情況在所導(dǎo)入的AutoCAD格式的電子圖紙的相應(yīng)位置部署代表用于采集井下設(shè)備開(kāi)關(guān)量狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量傳感器、用于采集井下環(huán)境參數(shù)的模擬量傳感器、用于采集井下瓦斯抽采量的計(jì)算量傳感器、執(zhí)行器和監(jiān)控分站的電子圖元，并按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際部署情況連接上述電子圖元；
[0009]3)將AutoCAD格式的電子圖紙上部署的電子圖元與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)連接，以在AutoCAD格式的電子圖紙上顯示對(duì)應(yīng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀
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[0010]所述步驟2)中部署的各電子圖元均設(shè)置有相應(yīng)的報(bào)警模塊，當(dāng)設(shè)備故障、環(huán)境參數(shù)異常、兩道風(fēng)門(mén)同時(shí)打開(kāi)或風(fēng)筒風(fēng)量不足時(shí)，開(kāi)啟對(duì)應(yīng)電子圖元的報(bào)警模塊進(jìn)行聲光報(bào)目O
[0011]所述步驟2)中各電子圖元是指使用繪圖工作制作的表示各監(jiān)控設(shè)備的電子圖形，包含設(shè)備特有屬性、主要特征、設(shè)備名稱中的關(guān)鍵字或關(guān)鍵字的關(guān)鍵字母。
[0012]該方法還將代表各監(jiān)控設(shè)備的電子圖元與對(duì)應(yīng)監(jiān)控設(shè)備的安全設(shè)計(jì)目標(biāo)數(shù)據(jù)連接，以顯示各電子圖元的安全設(shè)計(jì)目標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0013]當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)增加監(jiān)控設(shè)備時(shí)，在電子圖紙部署與監(jiān)控設(shè)備對(duì)應(yīng)的新電子圖元并使用連接圖元實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備圖元之間的邏輯連接。
[0014]當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)拆除監(jiān)控設(shè)備時(shí)，需刪除對(duì)應(yīng)的電子圖元和連接圖元。
[0015]當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備位置移動(dòng)時(shí)，拖動(dòng)對(duì)應(yīng)的圖元至設(shè)備的最新位置；當(dāng)掘進(jìn)工作面延伸，采煤工作面推進(jìn)時(shí)，在電子圖紙上對(duì)掘進(jìn)巷道進(jìn)行延伸并修改采煤工作面的位置。
[0016]本發(fā)明還提供了一種基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控平臺(tái)，該監(jiān)控平臺(tái)采用C/S和B/S兩種架構(gòu)，設(shè)置有相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，包括平面繪圖模塊，該監(jiān)控平臺(tái)通過(guò)其數(shù)據(jù)接口導(dǎo)入礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的AutoCAD格式的電子圖紙;平面繪圖模塊按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際部署情況在所導(dǎo)入的AutoCAD格式電子圖紙的相應(yīng)位置部署代表用于采集井下設(shè)備開(kāi)關(guān)量狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量傳感器、用于采集井下環(huán)境參數(shù)的模擬量傳感器、用于采集井下瓦斯抽采量的計(jì)算量傳感器、執(zhí)行器和監(jiān)控分站的電子圖元，并按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際部署情況連接上述電子圖元;將AutoCAD格式的電子圖紙上的部署的電子圖元與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)連接，以在AutoCAD格式的電子圖紙上顯示對(duì)應(yīng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀
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[0017]所述平面繪圖模塊部署的各電子圖元均設(shè)置有相應(yīng)的報(bào)警模塊，當(dāng)設(shè)備故障、環(huán)境參數(shù)異常、兩道風(fēng)門(mén)同時(shí)打開(kāi)或風(fēng)筒風(fēng)量不足時(shí)，開(kāi)啟對(duì)應(yīng)電子圖元的報(bào)警模塊進(jìn)行聲光報(bào)警。
[0018]所述的監(jiān)控平臺(tái)還包括圖形編輯模塊，用于對(duì)電子圖元進(jìn)行增加、刪除、移動(dòng)以及掘進(jìn)面的延伸、采煤面的移動(dòng)。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先導(dǎo)入礦井通風(fēng)系統(tǒng)的AutoCAD格式的電子圖紙，然后在AutoCAD電子圖紙上部署代表用于采集井下設(shè)備開(kāi)關(guān)量狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量傳感器、用于采集井下環(huán)境參數(shù)的模擬量傳感器、用于采集井下瓦斯抽采量的計(jì)算量傳感器、執(zhí)行器和監(jiān)控分站的電子圖元，并按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際部署情況連接上述電子圖元;最后將AutoCAD電子圖紙上的部署的電子圖元與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)連接，以在電子圖紙上顯示對(duì)應(yīng)監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)、風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)和瓦斯抽采量。本發(fā)明能夠直觀展示監(jiān)控設(shè)備在設(shè)計(jì)圖紙的部署位置和物理連接邏輯關(guān)系，同時(shí)感知設(shè)備工作狀態(tài)，能夠可視化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)門(mén)開(kāi)關(guān)、風(fēng)筒風(fēng)量、瓦斯抽采量和抽采效果，當(dāng)監(jiān)控設(shè)備故障時(shí)能夠通過(guò)圖元閃爍進(jìn)行報(bào)警?；谠O(shè)計(jì)圖紙之上的安全監(jiān)控的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和設(shè)備互連，能夠使監(jiān)控人員對(duì)井下的設(shè)備部署狀態(tài)、運(yùn)行狀況和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)狀況一覽無(wú)余，有著其他模擬圖不可比擬的效果。有助于確保礦井安全管理人員迅速對(duì)故障設(shè)備和故障原因做出快速準(zhǔn)確判斷，確保了礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和瓦斯災(zāi)害的防治。
[0020]本發(fā)明使用AutoCAD電子設(shè)計(jì)圖紙是用于煤礦井下安全治理的設(shè)計(jì)圖紙，有煤礦安全的安全設(shè)計(jì)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，使得本發(fā)明能夠動(dòng)態(tài)指導(dǎo)安全生產(chǎn).
[0021]本發(fā)明在AutoCAD電子設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行部署監(jiān)測(cè)點(diǎn)后的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)評(píng)價(jià)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于當(dāng)前的安裝生產(chǎn)狀況有著比對(duì)性的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)效果，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)之初和當(dāng)前的實(shí)際狀況的比較，能夠有效判斷和評(píng)價(jià)當(dāng)前監(jiān)測(cè)點(diǎn)的安全狀況，對(duì)于消除可能的井下風(fēng)險(xiǎn)、降低對(duì)監(jiān)測(cè)人員的技術(shù)要求有很好的現(xiàn)實(shí)意義。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2是本發(fā)明基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法的流程圖；
[0024]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的某煤礦采煤工作面基于電子圖紙的可視化監(jiān)控界面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026]本發(fā)明的一種基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法的實(shí)施例
[0027]傳統(tǒng)礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示，包括多個(gè)不同類型的傳感器、執(zhí)行器、監(jiān)控分站、由多個(gè)井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)組成的環(huán)網(wǎng)、核心交換機(jī)和地面監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)，各傳感器和執(zhí)行器與監(jiān)控分站連接，各傳感器將采集到的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控分站，同時(shí)監(jiān)控分站將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)至的執(zhí)行器，監(jiān)控分站通過(guò)井下環(huán)網(wǎng)交換組成的環(huán)網(wǎng)與核心交換機(jī)通信連接，由核心交換機(jī)連接到地面監(jiān)控服務(wù)器，地面監(jiān)控服務(wù)器獲取井下各傳感器采集到的信息，并根據(jù)獲取的信息產(chǎn)生控制指令，以控制相應(yīng)的執(zhí)行器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦用設(shè)備的監(jiān)控。本發(fā)明在現(xiàn)有礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)的前提下，提供了一種基于電子圖紙的礦用安全監(jiān)控系統(tǒng)可視化監(jiān)控方法，該方法通過(guò)導(dǎo)入礦井通風(fēng)系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)圖紙，在電子圖紙上部署代表監(jiān)控設(shè)備的電子圖元，并將部署的電子圖元與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)連接，以直觀展示監(jiān)控設(shè)備在設(shè)計(jì)圖紙的部署位置和物理連接邏輯關(guān)系，同時(shí)感知設(shè)備工作狀態(tài)。該方法的流程如圖2所示具體實(shí)施步驟如下:
[0028]1.導(dǎo)入礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的AutoCAD格式的電子圖紙。
[0029]本實(shí)施例以某煤礦8201采煤工作面為例進(jìn)行說(shuō)明，該煤