一种矿工安全监控系统和标定方法以及误警报的消除方法与流程

本发明涉及一种矿工安全监控系统，本发明还涉该矿工安全监控系统的标定方法，本发明还涉及该矿工安全监控系统的误警报的消除方法。

背景技术：

矿洞、矿井中的矿工安全监控系统在预防矿井灾害、瓦斯事故、保证矿工安全方面发挥着重要作用，同时，由于矿洞、矿井工作环境恶劣，安装在矿洞内的传感器，尤其是采掘面的传感器，极容易发生碰撞、进水、扬尘等异常状况，导致传感器故障，产生异常值或发出误警报，如不及时对发生问题的传感器进行维护和调校，其参数数值就可能会失准、偏离真实值，而无法正确的起到保障安全的作用。另一方面频繁发生的警报，如不对误警报进行正确的消除，则可能忽略真正的警报，无法及时做出正确的应对，导致事故的扩大化。

技术实现要素：

本发明的目的是提供可对发生问题的传感器进行标定，减轻维护工作压力的矿工安全监控系统，本发明的目的还在于提供一种矿工安全监控系统的标定方法，本发明的目的还在于提供一种矿工安全监控系统的误警报消除方法。

了实现以上目的，本发明提供的一种矿工安全监控系统，所述系统包括可移动终端，终端包括：

若干传感器、定位装置和计时器，和

微处理器，所述微处理器包括无线通讯模块，所述微处理器从传感器接收实时数据，并通过无线通讯模块将接收到的传感器实时数据、定位装置位置实时数据和计时器时间实时数据传输至服务器；和

存储器，所述微处理器将接收到的每个传感器实时数据储存在存储器中，并将每个传感器实时数据与预存在存储器中的每个参数的阈值进行比较；和

警报模块，当微处理器接收的某个或多个传感器实时数据超出该参数的阈值时，产生警报信息；

所述系统的主机或服务器可将接收到的一定范围内的终端传感器的数据与接收到的固定设置的固定传感器相同时段的同类参数数据进行比较，当终端传感器数据与固定传感器同类数据差异超过预设的幅度时，标定该固定传感器和终端。

进一步的，所述传感器包括心率传感器和温度传感器，所述终端可集成到可穿戴设备中。

上述的系统还可以包括设在矿洞中的轨道和驱动装置，所述驱动装置可拆卸的吊挂在轨道上，所述轨道沿长度方向上设有凹槽，凹槽内设有导体，导体的外侧沿凹槽的长度方向设有与凹槽形状匹配的导电板，所述驱动装置上设有凸向凹槽的凸块，凸块上设有与设在驱动装置上的电机电连接的正负电极，所述电极通过与导电板接触与设在凹槽内的导体电连接，所述驱动装置具有远程控制模块可在遥控开关或主机的远程控制下移动，所述传感器包括气体传感器，所述终端可吊挂在驱动装置上。

进一步的，所述轨道还设有外壳体，所述外壳体设置轨道的外侧，所述外壳体包括与凸块配合的下挡板，所述下挡板与外壳体的侧板之间通过电动升降装置相连，所述电动升降装置可由主机进行控制。

进一步的，所述导电板外表面设有弹性层，所述电极形状为片状，弹性层上设有与电极配合的开口。

进一步的，所述警报模块包括将警报信息传输给工人或工作人员的显示单元和声音产生单元。

本发明还包括一种矿工安全监控系统的标定方法，包括：

收集相同时段内一定范围位置内的终端传感器和固定位置传感器同类参数的实时数据，主机或服务器对终端传感器和固定位置传感器的相同时段同类参数的数据进行比较，得到偏差值；

将偏差值与预设的允差进行比较，当偏差值大于允差时，将该终端和固定位置的传感器标定。

本发明还包括一种矿工安全监控系统的误警报的消除方法，包括：当主机或服务器接收到的所述系统配置的固定位置传感器某个或若干参数数值异常或警报时，检索隧洞内所有终端的实时位置数据，读取与参数异常传感器位置一定范围内的一个或多个终端的相同时段同类参数并进行比较，得到多个偏差值；

当多个偏差值与设定的允差进行比较，当多个偏差值均小于允差时，则生成警报信息，当有多个偏差值均同方向大于允差时，则标定该固定位置传感器，并将异常值标定为误警报；

当固定位置传感器位置一定范围内无任何终端时，主机或服务器向最接近的终端发送指令，终端持有人接收到指令后，将终端连接在驱动装置上，并将驱动装置吊挂在轨道上，主机或服务器控制通往固定位置传感器位置的轨道外壳体的下挡板下移，打开驱动装置的电机，驱动装置携带终端抵达预定位置，并向服务器传输传感器、定位装置、计时器的实时数据，主机或服务器根据收到的该移动终端传感器的同类参数实时数据与异常值数据进行比较，形成偏差值，根据偏差值与允差来判断是否误警报。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种矿工安全监控系统包括可移动终端，终端包括若干传感器、微处理器、存储器和警报模块；微处理器包括无线通讯模块，所述微处理器从传感器、定位装置、计时器接收实时数据，并通过无线通讯模块将接收到的传感器、定位装置、计时器数据实时传输至服务器；所述微处理器将接收到的每个传感器实时数据储存在存储器中，并将每个传感器实时数据与预存在存储器中的每个参数的阈值进行比较；警报模块包括显示单元和声音产生单元，当微处理器接收的某个或多个传感器实时数据超出该参数的阈值时，产生警报信息，并同显示单元和声音产生单元传输给工人，当必要时，也可将外部指令直接传递给矿井中的工人；

(2)所述系统的主机或服务器接收到固定传感器的异常值或警报时，可检索并确定距离固定传感器一定范围内的终端，读取该终端传感器的相同时段同类参数实时数据，将接收到的终端传感器的实时数据与接收到的固定传感器异常值数据进行比较，当终端传感器实时数据与固定传感器同类参数实时数据偏差值超过允许误差时，标定该固定传感器和终端，当然，主机或服务器也可根据设定，按照一定的时间间隔对固定传感器和进入该位置一定范围的终端传感器的相同时段同类参数进行比较，标定偏差值超过允差的固定位置传感器和终端，并将该标定信息传输给维护人员。

(3)当固定位置传感器产生警报，而一定范围内又没有终端时，贸然调遣员工进入可能导致危险，本发明通过预先设置的轨道，驱动装置预先设置在固定位置，通过将指令发送至终端的显示单元和声音产生单元，指示员工将终端吊挂在驱动装置上，驱动装置吊挂在轨道上，指令员工撤离，并控制驱动装置沿轨道移动至预定位置，通过读取终端传感器同类参数的数据，判断警报是否真实发生。

附图说明

图1为本发明的系统示意图；

图2为轨道与矿洞关系示意图；

图3为轨道剖面示意图；

图4为轨道与外壳体的剖面示意图；

图5为导电板与弹性层示意图。

附图标记说明：1、轨道；101、凸台；2、驱动装置；201、悬臂；202、滑轮；203、箱体；3、凹槽；301、弹簧；4、导体；5、导电板；501、绝缘板；502、弹性层；503、开口；6、凸块；601、电极；7、外壳体；701、下挡板；702、侧板；8、升降装置；9、终端。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

参照图1所示，本发明实施例1的一种矿工安全监控系统，所述系统包括可移动终端9，终端9包括若干终端传感器、定位装置和计时器，以及微处理器、存储器和报警模块，终端传感器可包括气体传感器，如瓦斯传感器，微处理器包括无线通讯模块，微处理器从终端传感器接收实时数据，同时从终端9的定位装置和计时器接收实时位置数据和实时时间数据储存在存储器中，并通过无线通讯模块将接收到的实时数据传输至服务器；微处理器将每个终端传感器实时数据与预存在存储器中的每个同类参数的阈值进行比较，当微处理器接收的终端9某个或多个传感器实时数据超出该参数的阈值时，产生警报信息；本系统的主机或服务器将接收到的处在一定范围内的终端传感器与固定传感器相同时段同类参数数据进行比较，当终端传感器与固定传感器的同类参数数据偏差超过允差时，标定该固定传感器和终端9。在本实施例中，主机或服务器可以根据录入系统中的固定传感器的位置和接收终端传感器实时数据时接收到的定位装置的实时位置数据来确定与对应的固定传感器进行比较的终端9。本实施例的一种矿工安全监控系统主要用于监控工人的身体健康状况和周围环境状况，当身体健康和周围环境出现问题时，警示工人，并将相关数据传输至服务器上，为及时救援提供必要信息，另外，本系统还可以利用工人携带的终端传感器与设置在矿洞中固定位置的固定传感器进行互校，方式包括当固定传感器数据异常、产生警报时或者按照设定的一定频次，服务器根据接收到终端9的定位装置的实时位置信息，确定目标固定传感器一定范围内的终端9，并将确定的终端传感器的相同时段同类参数数据和固定传感器的数据进行比较，用以判断固定传感器是否存在异常或误警报，当两者的数据偏差明显超过预设的允许误差的范围时，主机或服务器标定该固定传感器和终端9，并将标定信息发送给维护人员，由维护人员对该固定传感器和终端9进行校准和维护，从而在当固定传感器由于碰撞、进水的异常情况导致工作异常时，可以及时进行维护，减轻维护人员巡检的压力，保证系统的响应准确高效。

在上述实施例中，所述传感器还包括心率传感器和温度传感器，所述终端9可集成到可穿戴设备中。

在上述实施例中，参照图1所示，所述警报模块包括将警报信息传输给工人或工作人员的显示单元和声音产生单元，该显示单元和声音产生单元还可以将来自服务器或主机的指令传输给工人或工作人员。

参照图2所示，在本发明的实施例2中，与实施例1基本相同，区别仅在于实施例2中还包括设在矿洞中的轨道1和驱动装置2，终端9可由工人携带并可连接在驱动装置2上，驱动装置2可在主机或服务器控制下移动至预定地点由终端传感器采集固定传感器的同类参数数据，并将数据传输至服务器，服务器或主机根据终端传感器的实时数据，判断固定传感器是否存在误警报或固定传感器存在异常。

在实施例2中，参照图3所示，轨道1可以为单轨，驱动装置2通过滑轮202可拆卸的吊挂在轨道1凸台101上，比如通过将可拆卸的悬臂201用螺栓固定在驱动装置2箱体203上实现可拆卸的吊挂在轨道1上，所述轨道1沿长度方向上设有凹槽3，凹槽3内设有与电源连通的导体4，导体4的外侧沿凹槽3的长度方向设有凹槽3形状匹配的导电板5，导电板5中部设有绝缘板501，所述驱动装置2上设有凸向凹槽3的凸块6，凸块6上设有与设在驱动装置2上的微型电机电连接的正负电极601，所述电极601通过与导电板5接触与设在凹槽3内的导体4电连接，导电板5与凹槽3之间还可以设有弹簧301，使导电板5在正常情况下脱离与导电板5的接触，所述驱动装置2具有远程控制模块，可在遥控开关控制下移动也可以在主机或服务器远程控制下移动，所述传感器包括气体传感器，所述终端9可设有与驱动装置2配合的卡接或吊挂装置，将终端9连接到驱动装置2上。

在实施例2中，参照图4所示，所述轨道1还包括外壳体7，所述外壳体7设置轨道1的外侧，所述外壳体7包括与凸块6配合的下挡板701，所述下挡板701与外壳体7的侧板702之间通过电动升降装置8相连，该外壳体7可以防止矿洞中的灰尘影响轨道1的工作，同时，可以通过控制下挡板701来限制驱动装置2移动的位置，确保驱动装置2移动至目的区域。

在上述实施例2中，参照图5所示，所述导电板5外表面设有弹性层502，所述电极601的形状为片状，弹性层502上设有与电极601配合的开口503。弹性层502可以防止灰尘进入导电板5接触面影响电极601与导电板5的接触。

本发明还包括一种矿工安全监控系统的标定方法，包括：

收集相同时段内相同或相近位置的终端传感器和固定位置传感器同类参数的实时数据，主机或服务器对终端传感器和固定位置传感器的相同时段同类参数的数据进行比较，得到偏差值；

将偏差值与预设的允差进行比较，当偏差值大于允差时，将该终端9和固定位置的传感器标定。

本发明还包括一种矿工安全监控系统的误警报的消除方法，包括当主机或服务器接收到的所述系统配置的固定位置的固定传感器某个或若干参数异常或报警时，检索隧洞内所有终端9的实时位置，读取与参数异常传感器位置接近的一个或多个终端传感器的相同时段同类参数并进行比较，得到多个偏差值；

多个偏差值与设定的允差进行比较，当任意一个偏差值均小于允差时，则生成警报信息，当有多个偏差值均同方向大于允差时，则标定该固定位置传感器，并将异常值标定为误警报；

当固定传感器位置一定范围内无任何终端9时，主机或服务器向最接近的终端9发送指令，终端9持有人接收到指令后，将终端9连接在驱动装置2上，并将驱动装置2吊挂在轨道1上，由主机或服务器远程控制通往目标位置的轨道1外壳体7的下挡板701下移，远程控制打开驱动装置2的电机，驱动装置2携带终端9抵达预定位置，并向主机或服务器传输实时数据，并根据终端传感器的实时数据判断异常值是否为误警报；本实施例可以避免由人员直接进入导致的危险，在不确定是否存在泄漏或误警报的情况下，可以指令终端9持有人将终端9连入驱动装置2，驱动装置2吊挂在轨道1后远程控制终端9进入目标区域或由主机、服务器控制终端9进入目标区域，同时指令终端9持有人撤离。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。