一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法与流程

技术特征：
1.一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、设备布置先确定待监测煤矿区的大小，并根据确定的煤矿区大小来确定粉尘监测点的数量，再确定粉尘监测点数量之后，再进行粉尘监测设备和粉尘传感器的安装，即将粉尘监测设备和粉尘传感器均匀的布置在各个粉尘监测点内，再将粉尘监测设备和粉尘传感器与总计算机进行连接；步骤二、数据获取及处理根据步骤一中所布置的粉尘监测设备和粉尘传感器，通过总计算机获取各个粉尘监测点的粉尘数据，再通过总计算机对获取的粉尘数据进行处理，其中，粉尘监测设备获取的是粉尘图像数据，粉尘传感器获取的是粉尘数据电信号，粉尘数据电信号通过信号放大电路模块放大，再通过总计算机对其进行滤波，提取所需要的数据；步骤三、数据分析及处理根据步骤二中处理好的粉尘图像数据，利用软件粉尘图像数据进行处理和计算，得到出处理后粉尘图像的灰度值，再根据得到的灰度值与不同湿度和照度下的灰度-粉尘浓度曲线对比，得到粉尘浓度，再将出的粉尘浓度与粉尘传感器监测的粉尘浓度进行结合，取其平均值作为评判标准，根据该评判标准与预设的标准时进行比对，当评判标准超过预设的标准时，总计算机通过粉尘监测设备发出警报信息，并反馈至管理人员，采取后续的降尘措施；步骤四、模拟验证在总计算机中，采用大气模型软件，以待监测煤矿区为中心，进行模拟验证，通过将待监测煤矿区中各监测点的模拟值和监测值进行对比和分析，验证监测方法的准确性。2.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤一中，粉尘监测设备由摄像机、气压计、湿度计、照度计、光源组、风量计以及语音提示器组成，且粉尘监测设备与粉尘传感器均处于同一高度的不同位置。3.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤一中，粉尘监测设备和粉尘传感器与总计算机之间采用zigbee通信技术连接，且粉尘传感器还配备有信号放大电路模块。4.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤二中，总计算机内还设有参数设定模块和滤波电路模块，参数设定模块用于用户对采样的参数进行设定，且参数包括采用频率和采用时间，在设定好的参数情况下，总计算机自行进行粉尘监测。5.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤二中，对获取的粉尘图像数据采用均值滤波进行处理，再对处理后的粉尘图像数据中人为加入运动模糊，再采用约束最小二乘法进行图像修复。6.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤三中，不同粉尘监测点所监测的粉尘数据以及粉尘数据结果均储存在总计算机内，同时，利用总计算机对粉尘数据结果生成对应的数据图表，方便对煤矿区内粉尘量的趋势进行分析。7.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤
三中，当得出的粉尘浓度与粉尘传感器监测的浓度之间的差异大于预设的阈值时，则总计算机对该粉尘浓度对应的粉尘监测点进行标记，并重新采集该监测点的粉尘数据，再次进行计算，若粉尘浓度与粉尘传感器监测的浓度之间的差异仍然大于阈值时，则发出警报信息，并反馈至管理人员。8.根据权利要求1所述的一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法，其特征在于：所述步骤四中，受煤矿区一年四季开采强度不同，继而在模拟验证的过程中，在四季内各选一个代表月进行模拟煤矿区的粉尘情况。

技术总结
本发明提出一种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法,包括设备布置、数据获取及处理、数据分析及处理以及模拟验证四个步骤，该种煤矿粉尘的监测与模拟验证方法通过在粉尘监测点布置粉尘监测设备和粉尘传感器，采用图像处理技术来计算粉尘监测点的粉尘浓度，并与粉尘传感器采集的粉尘浓度进行结合，能够有效的提升粉尘监测数据的精准度，同时，监测的过程中无需人工过多的介入，减轻人力和物力的耗费，并能够对各个粉尘监测点进行在线的连续的粉尘监测，且能够根据粉尘监测的结果，来进行后续的警报措施安排，继而能够满足目前矿区安全生产在线监测的需求。监测的需求。监测的需求。


技术研发人员：杨邦会 胡乔利 孙宁
受保护的技术使用者：中科海慧（北京）科技有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/6/4