一种井下施工的作业人员安全调度方法与流程

1.本发明属于矿井施工安全技术领域，具体是一种井下施工的作业人员安全调度方法。


背景技术：

2.在煤矿井下作业，煤矿粉尘、瓦斯爆炸事故时有发生，常造成巨大人员和财产损失，给井下作业工人生命安全造成极大威胁。目前，井下没有专用的避险逃生安全通道，当发生险情时，正在井下施工的作业人员无法合理快速的进行逃离，因此基于上述问题，本发明提供了一种井下施工的作业人员安全调度方法。


技术实现要素：

3.为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种井下施工的作业人员安全调度方法。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种井下施工的作业人员安全调度方法，具体方法包括：
6.步骤一：建立井下监测模型，通过井下监测模型实时监测井下作业环境，获取监测结果；
7.步骤二：以对应的显示节点为基点在井下监测模型内进行危险区域标记，生成对应的安全报警信息；
8.步骤三：定位当前井下的施工作业人员位置，并在监测模型内进行标记；
9.步骤四：规划安全调度路线，根据获得的安全调度路线指引对应的施工作业人员抵达对应位置。
10.进一步地，建立井下监测模型的方法包括：
11.获取井下信息图，根据获取的井下信息图建立井下模型，建立数据监测项目表，根据数据监测项目表在井下模型中的对应位置上设置显示节点，将当前的井下模型标记为井下监测模型。
12.进一步地，通过井下监测模型实时监测井下作业环境的方法包括；
13.对接井下监测系统，实时获取各种监测数据，将获得的监测数据进行处理，获得节点显示数据，将获得的节点显示数据传输给对应的显示节点，显示节点对接收到的节点显示数据进行显示，且所述显示节点内设置有数据校核算法，通过数据校核算法对显示的数据进行实时校核，获得监测结果；监测结果包括监测正常和检测异常；当监测结果为检测正常时，不进行操作，当监测结果为监测异常时，进入步骤二。
14.进一步地，将获得的监测数据进行处理的方法包括：
15.设置各个种类监测数据的监测项，根据设置的各个监测项进行相应的数据识别提取，形成监测项数据，获取各个显示节点的显示数据项，根据显示数据项匹配对应的监测项，进行相应的组合为组合项，根据组合项将对应的监测项数据进行组合，获得组合项数
据，将组合项数据标记为节点显示数据。
16.进一步地，数据校核算法为：
17.获取对应显示节点的显示数据项，设置对应的数据转化模型，通过数据转化模型将对应非数值的显示数据项数据转化为对应的数值；识别对应显示节点的各个显示数据项数据，将显示数据项标记为i，其中i＝1、2、
……
、n，n为正整数；将对应的显示数据项数据标记为pi，获取各个显示数据项对应的标准限值，标记为bzi，设置各个显示数据项的权重系数，标记为βi；设置各个显示数据项的调整系数，标记为αi，则校核算法为当q大于阈值x1时，则监测异常，反之则监测正常。
18.进一步地，以对应的显示节点为基点在井下监测模型内进行危险区域标记的方法包括：
19.获取各个显示数据项数据pi，以及对应的q，将获得的pi、q和对应的显示节点标签进行整合标记为分析数据，建立区域模型，将分析数据输入到区域模型中进行分析，获得对应的危险区域范围，在监测模型内进行相应标记。
20.进一步地，规划安全调度路线的方法包括：
21.在监测模型中建立空间坐标系，标记各个井下通道的坐标区域，识别监测模型中各个施工作业人员的坐标位置，根据识别的坐标位置获取对应施工作业人员具有的调度路线，对调度路线进行优先级排序，选择排序第一的调度路线为安全调度路线。
22.进一步地，对调度路线进行优先级排序的方法包括：
23.将调度路线标记为j，其中j＝1、2、
……
、m，m为正整数；估算对应施工作业人员在各个调度路线上所用的调度时间，标记为sdj，识别危险区域范围，根据调度路线与危险区域范围之间的位置关系设置危险影响值，标记为wzj，根据优先值公式计算优先值，其中，b1、b2均为比例系数，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1；根据计算的优先值高低进行排序。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.通过进行矿井下的动态监测，不仅仅是参照单一监测数据进行安全判断，为安全预警留有一定的反应时间，实现在即将发生险情时，快速的分析出对应的调度路线，并发送给对应的作业人员，使得当发生险情而导致信号中断时，对应的作业人员仍可以根据对应的调度路线撤离到较为安全的地方等待救援，同时便于救援人员有针对性的进行救援。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
28.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.如图1所示，一种井下施工的作业人员安全调度方法，具体方法包括：
30.步骤一：建立井下监测模型，通过井下监测模型实时监测井下作业环境，获取监测结果；
31.建立井下监测模型的方法包括：
32.获取井下信息图，如通道图、监测点位置图等现有的关于井下信息的图纸，根据获取的井下信息图建立井下模型，建立数据监测项目表，数据监测项目即为需要进行监测的项目，通过对应井下监测系统的监测项目进行设置，井下监测系统为现有的煤矿井内监测系统，用于监测各种如湿度、温度、监测气体浓度等信息，根据数据监测项目表在井下模型中的对应位置上设置显示节点，将当前的井下模型标记为井下监测模型。
33.井下模型即为利用现有的三维建模技术进行建立的三维数据模型，所述井下模型包括对应各个信息图纸中在本发明中可能用到的信息，如各种监测点的位置，以及对应的监测种类等信息。
34.根据数据监测项目表在井下模型中的对应位置上设置显示节点，就是根据需要监测的项目以及井下模型中对应的监测点位置设置对应的显示节点，所述显示节点用于显示接收到的数据，并标记对应的监测点标签，便于数据的对应传输。
35.通过井下监测模型实时监测井下作业环境的方法包括；
36.对接井下监测系统，实时获取各种监测数据，将获得的监测数据进行处理，获得节点显示数据，将获得的节点显示数据传输给对应的显示节点，显示节点对接收到的节点显示数据进行显示，且所述显示节点内设置有数据校核算法，通过数据校核算法对显示的数据进行实时校核，获得监测结果；监测结果包括监测正常和检测异常；当监测结果为检测正常时，不进行操作，当监测结果为监测异常时，进入步骤二。
37.将获得的监测数据进行处理的方法包括：
38.设置各个种类监测数据的监测项，如温度、湿度、浓度等监测项，可以进行直接设置，根据设置的各个监测项进行相应的数据识别提取，形成监测项数据，通过现有的数据识别技术可以实现相应的数据提取，因此不进行详细叙述；获取各个显示节点的显示数据项，根据显示数据项匹配对应的监测项，进行相应的组合为组合项，根据组合项将对应的监测项数据进行组合，获得组合项数据，将组合项数据标记为节点显示数据。
39.组合项即为对应显示节点所要显示的显示数据项的组合对应的监测项组合。
40.数据校核算法为：
41.获取对应显示节点的显示数据项，设置对应的数据转化模型，通过数据转化模型将对应非数值的显示数据项数据转化为对应的数值；识别对应显示节点的各个显示数据项数据，将显示数据项标记为i，其中i＝1、2、
……
、n，n为正整数；将对应的显示数据项数据标记为pi，获取各个显示数据项对应的标准限值，标记为bzi，设置各个显示数据项的权重系数，标记为βi；设置各个显示数据项的调整系数，标记为αi，则校核算法为
由专家组设置阈值x1，当q大于阈值x1时，则监测异常，反之则监测正常。
42.所述数据转化模型用于将对应的非数值监测数据转化为数值，用于后续校核计算，识别具有的需要进行数值转化的显示数据项，根据显示数据项可能具有的数据设置对应的转化数值，由专家组编制对应的转化数值表，根据转化数值表进行相应的数值转化。
43.标准限值即为更加相应的安全要求不能超过的范围值。
44.设置各个显示数据项的权重系数的方法为由专家组采用逐一实验的方法进行设置，如10％、20％、30％、40％等权重进行逐一实验，获得对应合适的各项权重。
45.调整系数是根据显示数据项数据与标准限值之间的差值进行设置的，由专家组根据可能具有的差值建立对应的调整系数匹配表，进行相应的匹配后获得对应的调整系数，用于保障当显示数据项数据超过标准限值时，一定会产生安全报警信息，根据对应的历史监测数据进行统计设置。
46.步骤二：以对应的显示节点为基点在井下监测模型内进行危险区域标记，生成对应的安全报警信息；
47.以对应的显示节点为基点在井下监测模型内进行危险区域标记的方法包括：
48.获取各个显示数据项数据pi，以及对应的q，将获得的pi、q和对应的显示节点标签进行整合标记为分析数据，建立区域模型，将分析数据输入到区域模型中进行分析，获得对应的危险区域范围，在监测模型内进行相应标记。
49.区域模型是基于cnn网络或dnn网络进行建立的，采用人工的方式设置对应的训练集进行训练，具体的建立和训练过程为本领域常识，因此不进行详细叙述。
50.步骤三：定位当前井下的施工作业人员位置，并在监测模型内进行标记；
51.步骤四：规划安全调度路线，并发送给对应的作业人员，根据获得的安全调度路线指引对应的施工作业人员抵达对应位置。对应位置并不一定是脱离井下，因为某些险情发生时，是无法靠作业人员自己脱离井下的，此时对应的目的地即为当前井下的安全区域，便于作业人员进行等待救援，基于神经网络模型建立对应的安全点分析模型进行分析，获得对应的脱离危险点，进而进行后续的计算。
52.规划安全调度路线的方法包括：
53.在监测模型中建立空间坐标系，标记各个井下通道的坐标区域，识别监测模型中各个施工作业人员的坐标位置，根据识别的坐标位置获取对应施工作业人员具有的调度路线，对调度路线进行优先级排序，选择排序第一的调度路线为安全调度路线。
54.对调度路线进行优先级排序的方法包括：
55.将调度路线标记为j，其中j＝1、2、
……
、m，m为正整数；估算对应施工作业人员在各个调度路线上所用的调度时间，标记为sdj，识别危险区域范围，根据调度路线与危险区域范围之间的位置关系设置危险影响值，标记为wzj，根据优先值公式计算优先值，其中，b1、b2均为比例系数，取值范围为0《b1≤1，0《b2≤1；根据计算的优先值高低进行排序。
56.估算对应施工作业人员在各个调度路线上所用的调度时间，根据按照正常的统计
速度进行计算，以及对应范围内的施工作业人员数量进行估算，可以由专家组建立对应的时间计算匹配表，先获取对应的计算速度，根据对应的人数匹配对应的附加时间，进行计算后获得对应的调度时间。
57.根据调度路线与危险区域范围之间的位置关系设置危险影响值，即根据危险区域范围对调度路线可能产生的危险度进行设置的，根据对应的各个显示数据项数据pi进行设置，基于神经网络模型建立对应的危险分析模型进行估算，具体的建立和训练过程为本领域常识，因此不进行详细叙述。
58.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
59.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。