井下巷道图自动生成及智能煤矿达标评测的方法

摘要

本发明公开了一种井下巷道图自动生成及智能煤矿达标评测的方法，在井下相关巷道的拐角或转向位置安装相关的信号发射器；在安装的信号发射器的巷道内安装信号接收器；根据信号接收器所接收到的范围内的信号发射器的信息，自动生成当前巷道的长度和走向；根据巷道的端部的相同的信号发射器，将所有巷道连接起来，形成一幅井下巷道图。提出了智能煤矿达标评测方法，上位机分析数据服务器接入自动生成的井下巷道图及第三方监控系统的实时测点数据，由用户输入当前煤矿的一些基本信息，并对分析数据服务器内存储的AQ1029标准评测项匹配计算，筛选出符合的评测项。本发明为危险源辨别分析、事故隐患监控与治理提供了依据，提高了煤矿安全监控系统的监管水平。

权利要求

1.一种井下巷道图自动生成的方法，其特征在于:在井下相关巷道的拐角或转向位置安装相关的信号发射器；在上述安装的信号发射器的巷道内安装信号接收器；

根据信号接收器所接收到的范围内的信号发射器的信息，自动生成当前巷道的长度和走向；

根据所有生成的巷道的端部的相同的信号发射器，将所有巷道连接起来，形成一幅完整的井下巷道图；

在井下相关巷道的拐角或转向位置安装相关的信号发射器，同一条巷道内部的信号发射器的地址必须要设置为奇数；

在巷道中部、信号发射器的信号发射范围内安装信号接收器，在同一条巷道内部的信号接收器地址必须设置为偶数；

在巷道中部的信号接收器的偶数地址必须要在巷道两端的信号发射器的奇数地址范围以内；

在下井口的宽阔地带设置3个信号发射器，并按照一定距离分布安装，将这3个信号发射器作为初始确定坐标的节点位置；

每个信号发射器向外部发送定位信号，同时接收其他信号发射器的定位信号，并将信号传输到上位机软件；

上位机软件收到这些定位信号后，根据RSSI信号强弱定位算法，依次从最初的3个信号发射器开始定位其余的所有信号发射器的坐标位置；

根据所有信号发射器的地址命名规则，确定某一巷道内的所有信号发射器，并根据各个信号发射器的坐标，计算出当前巷道的长度和方位，将所有巷道计算完成后，通过巷道连接部的信号发射器来确定巷道与巷道的连接情况，由此来绘制所有井下巷道分布图。

2.根据权利要求1所述的一种井下巷道图自动生成的方法，其特征在于:步骤1、根据国家发布的煤矿安全标准文档AQ1029，对其中的涉及到多个评测项包括传感器的安装位置、门限设置的所有前置条件的拆分整理，并为其编制唯一的编码，称其为P；

步骤2、根据用户输入的当前煤矿生产信息，将其所涉及到的信息包括工作面、掘进面、回风巷拆分为安全标准所对应的前置条件，并将其转换为对应的唯一编码，称其为C；

步骤3、将C与P进行与或“|”运算，得出重合部分，即为实际的评测信息，称其为R；

步骤4、将R所包含的所有评测项与实际监控系统中所配置的测点信息进行匹对，或由用户进行手工指定其对应关系，由软件检查所涉及到的测点是否设置或是其门限是否达标，并给出最终的评测报告。

3.根据权利要求1所述的一种井下巷道图自动生成的方法，其特征在于:根据国家发布的煤矿安全标准文档AQ1029，对其中的涉及到传感器的安装位置、门限设置的评测项进行语义拆分，挑选出一条评测项中的定语和主语，其中定语记录为D，主语记录为Z，所有的评测项拆分后生成了不重复的定语记录集合{D}、不重复的主语记录集合{Z}和不重复的所属父类型记录集合{F}，并记录F和D的包含关系，即某个F包含若干的D；所有的D和Z都有唯一的编码；

将AQ1029中所有的评测项按照定语记录集合{D}、主语记录集合{Z}和所属父类型记录集合{F}所对应的编码进行转换，变为编码集合{P}，其中每个P元素都额外记录AQ1029中的评测标准包括报警、断电值、安装数量；

将主语Z中包含的定语记录集合{D}转化为用户输入配置界面，每种配置都和定语记录集合中的某一项定语D一一对应；某个所属父类型F配置多个实例，用户配置完成后得到了一个配置集合{C}；

将{C}和{P}进行与或“|”运算，得出重合的{D}、{Z}和{F}集合，即为实际的评测信息，称其为集合{R}，R中包含有P所对应的评测标准；

用户根据集合{R}中的每个元素的{Z}，手工指定的主语记录集合{Z}和实际监控系统中所配置的测点信息对应关系，软件根据对应关系，遍历所有的集合{R}元素，通过R来查找实际的评测信息对应的P所包含的评测标准包括检查测点是否安装、数量是否一致、门限是否达标，并给出最终的评测报告。

4.一种智能煤矿达标评测的匹配方法，其特征在于:使用如权利要求1中的井下巷道图自动生成的方法，上位机分析数据服务器接入自动生成的井下巷道图及第三方监控系统的实时测点数据，由用户使用输入工具输入当前煤矿的一些基本信息，并通过分析数据服务器内存储的AQ1029标准评测项，进行计算匹配，筛选出符合当前煤矿实际环境的评测项；

数据服务器将当前的评测项所涉及到的测点和实际的煤矿监控系统接入配置中的测点进行相应的匹配和计算，其中也包含人工手动的指定匹配，最终计算出当前评测项所涉及到的测点是否设置或门限是否达标。

说明书

井下巷道图自动生成及智能煤矿达标评测的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及系统监控领域，尤其涉及一种井下巷道图自动生成及智能煤矿达标评测的方法。

背景技术

[0002] 煤矿安全已越来越为国家和社会所重视，《煤矿安全规程》中明确要求所有井工矿井必须安装煤矿安全监控系统。为了使煤矿安全监控系统很好地为煤矿安全生产保驾护
航，国家又制定了相关的管理和使用规范，但煤矿安全事故仍时有发生。从安全监察部门日
常检查和对事故原因分析来看，部分煤矿对煤矿安全监控系统的使用和维护仍然存在很多
问题，部分煤矿安全监控系统虽然在检测中心通过了相关的检测，但在现场使用时，由于环
境复杂，系统的性能指标并不能完全符合相关标准和规范的要求，这就给煤矿的安全生产
带来了很大的安全隐患。为了解决这种隐患，国家科技支撑项目提出了《典型在用设备安全
检测检验关键技术与规范研究》，本发明所描述的一种煤矿智能达标评测的方法能够根据
上述的规范、结合相应的软件硬件支持，即可完成对煤矿是否达标进行评测操作。

发明内容

[0003] 1、本发明的目的

[0004] 本发明的第一个目的为了提高检测的准确度，提供一种自动生成井下巷道图的方法；

[0005] 本发明的第二个目的为了能够进行AQ1029标准评测项，筛选出符合当前煤矿实际环境的评测项，提出了一种智能煤矿达标评测的方法。

[0006] 2、本发明所采用的技术方案

[0007] 本发明提出了一种井下巷道图自动生成的方法，在井下相关巷道的拐角或转向位置安装相关的信号发射器；在上述安装的信号发射器的巷道内安装信号接收器；

[0008] 根据信号接收器所接收到的范围内的信号发射器的信息，自动生成当前巷道的长度和走向；

[0009] 根据所有生成的巷道的端部的相同的信号发射器，将所有巷道连接起来，形成一幅完整的井下巷道图。

[0010] 更进一步在井下相关巷道的拐角或转向位置安装相关的信号发射接收器，同一条巷道内部的信号发射接收器的地址必须要设置为奇数；

[0011] 在巷道中部、信号发射器的信号发射范围内安装信号发射接收器，在同一条巷道内部的信号发射接收器地址必须设置为偶数；

[0012] 在巷道中部的信号发射接收器的偶数地址必须要在巷道两端的信号发射接收器的奇数地址范围以内；

[0013] 在下井口的宽阔地带设置3个信号发射接收器，并按照一定距离分布安装，将这3个信号发射接收器作为初始确定坐标的节点位置；

[0014] 每个信号发射接收器向外部发送定位信号，同时接收其他信号发射器的定位信号，并将信号传输到上位机软件；

[0015] 上位机软件收到这些定位信号后，根据RSSI信号强弱定位算法，可以依次从最初的3个信号发射接收器开始定位其余的所有信号发射接收器的坐标位置；

[0016] 根据所有信号发射接收器的地址命名规则，可以确定某一巷道内的所有信号发射接收器，并根据各个信号发射器的坐标，计算出当前巷道的长度和方位，将所有巷道计算完
成后，通过巷道连接部的信号发射接收器来确定巷道与巷道的连接情况，由此来绘制所有
井下巷道分布图。

[0017] 本发明提出了一种智能煤矿达标评测的匹配方法，使用自动生成井下巷道图的方法，上位机分析数据服务器接入自动生成的井下巷道图及第三方监控系统的实时测点数
据，由用户使用输入工具输入当前煤矿的一些基本信息，并通过分析数据服务器内存储的
AQ1029标准评测项，进行计算匹配，筛选出符合当前煤矿实际环境的评测项；

[0018] 数据服务器将当前的评测项所涉及到的测点和实际的煤矿监控系统接入配置中的测点进行相应的匹配和计算，其中也包含人工手动的指定匹配，最终计算出当前评测项
所涉及到的测点是否设置或门限是否达标。

[0019] 更进一步，步骤1、根据国家发布的煤矿安全标准文档AQ1029，对其中的涉及到多个测评项包括传感器的安装位置、门限设置的所有前置条件的拆分整理，并为其编制唯一
的编码，称其为P；

[0020] 步骤2、根据用户输入的当前煤矿生产信息，将其所涉及到的信息包括工作面、掘进面、回风巷拆分为安全标准所对应的前置条件，并将其转换为对应的唯一编码，称其为C；

[0021] 步骤3、将C与P进行与或“|”运算，得出重合部分，即为实际的评测信息，称其为R；

[0022] 步骤4、将R所包含的所有评测项与实际监控系统中所配置的测点信息进行匹对，或由用户进行手工指定其对应关系，由软件检查其是否存在或是其门限是否达标，并给出
最终的评测报告。

[0023] 更进一步，根据国家发布的煤矿安全标准文档AQ1029，对其中的涉及到传感器的安装位置、门限设置的评测项进行语义拆分，挑选出一条评测项中的定语和主语，其中定语
记录为D，主语记录为Z，所有的评测项拆分后生成了不重复的定语记录集合{D}、不重复的
主语记录集合{Z}和不重复的所属父对象记录集合{F}，并记录F和D的包含关系，即某个F包
含若干的D；所有的D和Z都有唯一的编码；

[0024] 将AQ1029中所有的评测项按照定语记录集合{D}、主语记录集合{Z}和所属父类型记录集合{F}所对应的编码进行转换，变为编码集合{P}，其中每个P元素都额外记录AQ1029
中的评测标准包括报警、断电值、安装数量；

[0025] 将主语Z中包含的定语记录集合{D}转化为用户输入配置界面，每种配置都和定语记录集合中的某一项定语D一一对应；某个所属父类型F可以配置多个实例，即F1，F2，
F3……；用户配置完成后得到了一个配置集合{C}；

[0026] 将{C}和{P}进行与或“|”运算，得出重合的{D}、{Z}和{F}集合，即为实际的评测信息，称其为集合{R}，R中包含有P所对应的评测标准；

[0027] 用户根据集合{R}中的每个元素的{Z}，手工指定的主语集合{Z}和实际监控系统中所配置的测点信息对应关系，软件根据对应关系，遍历所有的集合{R}元素，通过R来查找
其对应的P所包含的评测标准包括检查是否安装、数量一致、门限是否达标，并给出最终的
评测报告。

[0028] 3、本发明所采用的有益效果

[0029] (1)本发明为危险源辨别分析、事故隐患监控与治理提供了依据，大大提高了煤矿安全监控系统的监管水平。

[0030] (2)本发明简化了对煤矿安全评测的操作方法，避免了人工下到井下实际设备去检验评测，提高了安全性和可靠性。

附图说明

[0031] 图1为本发明自动生成井下巷道图的结构示意图。

[0032] 图2为本发明整体结构流程图。

[0033] 图3为本发明自动计算煤矿达标评测的算法流程图。

具体实施方式

[0034] 下面结合本发明实例中的附图，对本发明实例中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
的实施例，本领域技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于
本发明的保护范围。

[0035] 下面将结合附图对本发明实例作进一步地详细描述。

[0036] 本发明提供一种智能煤矿达标评测的方法，自动获取并生成井下巷道的分布图，参照煤矿安标AQ1029的标准列出的所有传感器安装位置规范，和生成的巷道图进行匹配，
并在匹配成功的巷道图上显示需要安装的传感器；根据煤矿安全监控系统所提供的第三方
数据，允许用户对该传感器和煤矿安全监控系统中配置的传感器进行匹配，对所有匹配后
的传感器进行实时数据的读取和分析，验证当前传感器的报警和断电门限是否达标等情
况，减少煤矿的安全隐患，避免发生重大煤矿事故。

[0037] 实施例1

[0038] 本发明提出的一种自动生成井下巷道图的方法、上位机分析数据服务器及输入煤矿基本信息的软件工具。上位机分析数据服务器接入自动生成的井下巷道图及第三方监控
系统的实时测点数据，由用户使用输入工具输入当前煤矿的一些基本信息，并通过分析数
据服务器内存储的AQ1029标准评测项，进行计算匹配，筛选出符合当前煤矿实际环境的评
测项。数据服务器将当前的评测项所涉及到的测点和实际的煤矿监控系统接入配置中的测
点进行相应的匹配和计算，其中也包含人工手动的指定匹配，最终计算出当前评测项所涉
及到的测点是否设置或门限是否达标，从而实现了煤矿智能达标评测功能。

[0039] 实施例2

[0040] 本发明提供一种由软件替代人工的对煤矿生产环境进行安全评测评估的方法。根据国家发布的煤矿安全标准文档AQ1029，对其中的涉及到瓦斯、温度、一氧化碳等传感器的
安装位置、门限设置等评测项进行语义拆分，挑选出一条评测项中的定语和主语，其中定语
记录为D，主语记录为Z，所有的评测项拆分后生成了不重复的定语记录集合{D}、不重复的
主语记录集合{Z}和不重复的所属父对象记录集合{F}，并记录F和D的包含关系，即某个F包
含若干的D。所有的D和Z都有唯一的编码。

[0041] 将AQ1029中所有的评测项按照定语记录集合{D}、主语记录集合{Z}和所属父类型记录集合{F}所对应的编码进行转换，变为编码集合{P}，其中每个P元素都额外记录AQ1029
中的评测标准，即报警、断电值、安装数量的等等。

[0042] 将主语Z中包含的定语记录集合{D}转化为用户输入配置界面，每种配置都和定语记录集合中的某一项定语D一一对应。某个所属父类型F可以配置多个实例，即F1，F2，
F3……。用户配置完成后得到了一个配置集合{C}。

[0043] 将{C}和{P}进行与或“|”运算，得出重合的{D}、{Z}和{F}集合，即为实际的评测信息，称其为集合{R}，R中包含有P所对应的评测标准。

[0044] 用户根据集合{R}中的每个元素的{Z}，手工指定的主语集合{Z}和实际监控系统中所配置的测点信息对应关系，软件根据对应关系，遍历所有的集合{R}元素，通过R来查找
其对应的P所包含的评测标准，检查是否安装、数量一致、门限是否达标等等，并给出最终的
评测报告。

[0045] 实施例3

[0046] 本发明提供一种井下自动生成巷道图的方法：

[0047] 信号发射器，将所有巷道连接起来，形成一幅完整的井下巷道图。

[0048] 本实施例包括信号接收器和信号发射器。

[0049] 在井下相关巷道的拐角或转向位置安装相关的信号发射接收器，同一条巷道内部的信号发射接收器的地址必须要设置为奇数。

[0050] 在巷道中部、信号发射器的信号发射范围内安装信号发射接收器，在同一条巷道内部的信号发射接收器地址必须设置为偶数。

[0051] 在巷道中部的信号发射接收器的偶数地址必须要在巷道两端的信号发射接收器的奇数地址范围以内。

[0052] 在下井口的宽阔地带设置3个信号发射接收器，并按照一定距离分布安装，将这3个信号发射接收器作为初始确定坐标的节点位置。

[0053] 每个信号发射接收器向外部发送定位信号，同时接收其他信号发射器的定位信号，并将信号传输到上位机软件。

[0054] 上位机软件收到这些定位信号后，根据RSSI信号强弱定位算法，可以依次从最初的3个信号发射接收器开始定位其余的所有信号发射接收器的坐标位置。

[0055] 根据所有信号发射接收器的地址命名规则，可以确定某一巷道内的所有信号发射接收器，并根据各个信号发射器的坐标，计算出当前巷道的长度和方位，将所有巷道计算完
成后，通过巷道连接部的信号发射接收器来确定巷道与巷道的连接情况，由此来绘制所有
井下巷道分布图。

[0056] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范
围为准。