煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法研究 被引量：20

1

作者 孙继平 《工矿自动化》 北大核心 2020年第6期1-5,11,共6页

分析了煤矿瓦斯和煤尘爆炸特征:空气中O2浓度迅速降低,CO2和CO等有毒有害气体浓度迅速升高;环境温度迅速升高,空气压力迅速增大后回落;产生较强的红外和紫外辐射;产生高温、高压、高速的爆炸冲击波和火焰锋面;产生爆炸音和震动;产生大... 分析了煤矿瓦斯和煤尘爆炸特征:空气中O2浓度迅速降低,CO2和CO等有毒有害气体浓度迅速升高;环境温度迅速升高,空气压力迅速增大后回落;产生较强的红外和紫外辐射;产生高温、高压、高速的爆炸冲击波和火焰锋面;产生爆炸音和震动;产生大量烟雾和粉尘;风速迅速增大后回落,风流反向;巷道垮塌、机电设备移动和损坏;造成大量人员伤亡。提出了气体(O2,CO2,CO)浓度、温度、声音、震动、气压、风速、风向、烟雾、粉尘、红外线、紫外线、图像等多信息融合的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法:通过多参数变化,辨识瓦斯和煤尘爆炸;通过不同位置参数变化幅度、变化的先后时序关系和传感器损坏情况,判定爆源。提出了传感器防护与设置方法:传感器应采用流线形或圆弧形外壳,传感器外壳应采用耐高温、防火、隔热材料;传感器应设置在巷道顶部中央;采煤工作面和掘进工作面应设置传感器,传感器应设置在距工作面10~15 m处;每一段巷道(没有分支)中部应设置传感器。提出了电缆和光缆防护与设置方法:应采用铠装电缆和光缆,电缆和光缆应具有阻燃、耐高温、抗冲击等性能;电缆和光缆应埋入巷帮和底板的夹角处;电缆和光缆也可引入压风管,用压风管防护。 展开更多

关键词 瓦斯爆炸 煤尘爆炸 瓦斯煤尘爆炸 灾害监测 灾害报警 爆源判定

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煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法研究 被引量：8

2

作者 孙继平 程继杰 《工矿自动化》 北大核心 2022年第1期1-6,共6页

提出了基于温度的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:使用红外热像仪等监测物体温度,使用甲烷传感器监测环境甲烷浓度;当物体温度高于煤矿井下环境温度和已暴露煤岩温度,并且高于环境温度和已暴露煤岩温度的物体数量较多、体积和面积... 提出了基于温度的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:使用红外热像仪等监测物体温度,使用甲烷传感器监测环境甲烷浓度;当物体温度高于煤矿井下环境温度和已暴露煤岩温度,并且高于环境温度和已暴露煤岩温度的物体数量较多、体积和面积较大,则判定发生冲击地压、煤与瓦斯突出、矿井火灾或瓦斯和煤尘爆炸事故;进一步判别高温物体温度,若大于设定阈值,则判定发生矿井火灾或瓦斯和煤尘爆炸事故,反之,则判定发生冲击地压或煤与瓦斯突出事故;进一步分析甲烷浓度变化,若甲烷浓度迅速升高,则判定发生煤与瓦斯突出事故,反之,则判定发生冲击地压事故。提出了基于速度的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:使用激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、双目视觉摄像机等监测物体移动速度,使用甲烷传感器监测环境甲烷浓度;当物体移动速度不小于设定阈值时,则判定发生冲击地压、煤与瓦斯突出或瓦斯和煤尘爆炸事故;进一步判别速度异常物体的数量、体积和面积,若速度异常物体的数量较少、体积和面积较小,则判定发生瓦斯和煤尘爆炸事故,若速度异常物体的数量较多、体积和面积较大,则判定发生冲击地压或煤与瓦斯突出事故;进一步分析甲烷浓度变化,若甲烷浓度迅速升高,则判定发生煤与瓦斯突出事故,反之,则判定发生冲击地压事故。提出了多信息融合的冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警及灾源判定方法:监测并融合温度、速度、加速度、掩埋深度、声音、气压、风速、风向、粉尘、甲烷浓度、设备状态、微震、地音、应力、红外辐射、电磁辐射、图像等多种信息,感知冲击地压和煤与瓦斯突出;通过不同位置参数变化的幅度、先后时序关系及传感器损坏情况,判定灾源。 展开更多

关键词 冲击地压 煤与瓦斯突出 瓦斯和煤尘爆炸 矿井火灾 灾害感知 灾害报警

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基于彩色图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法 被引量：7

3

作者 孙继平 程继杰 王云泉 《工矿自动化》 北大核心 2022年第11期1-5,共5页

分析了冲击地压和煤与瓦斯突出发生时抛出煤岩的图像特征:①冲击地压和煤与瓦斯突出发生时抛出的煤岩主要是黑色,但煤矿井下设备一般不是黑色,因此,可利用非黑色矿用设备作为背景,采用彩色摄像机识别煤岩。②正常落煤速度、采煤机和掘... 分析了冲击地压和煤与瓦斯突出发生时抛出煤岩的图像特征:①冲击地压和煤与瓦斯突出发生时抛出的煤岩主要是黑色,但煤矿井下设备一般不是黑色,因此,可利用非黑色矿用设备作为背景,采用彩色摄像机识别煤岩。②正常落煤速度、采煤机和掘进机等设备移动速度、井下人员和车辆移动速度远小于冲击地压和煤与瓦斯突出发生时抛出的煤岩速度,因此,可根据速度特征,排除正常落煤、采煤机和掘进机等设备移动、井下人员和车辆移动的干扰。③瓦斯和煤尘爆炸也会造成巷道中物体短时速度较高,并伴有高亮,但冲击地压和煤与瓦斯突出不会产生高亮,因此,可根据图像平均亮度,排除瓦斯和煤尘爆炸的干扰。提出了彩色摄像机设置方法:掘进工作面摄像机宜设置在掘进巷道顶板或掘进巷道两帮靠近顶板位置;回采工作面摄像机宜设置在液压支架顶部。提出了基于彩色图像的煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法:①在掘进巷道顶板或掘进巷道两帮靠近顶板位置、回采工作面液压支架顶部,以非黑色矿用设备为背景,设置具有补光灯的彩色摄像机。②监测识别彩色图像颜色是否发生较大变化。③若图像颜色发生较大变化,则进行图像平均亮度识别,否则继续监测识别图像颜色变化。④若图像平均亮度小于设定的亮度阈值,则识别导致图像颜色发生较大变化的物体的移动速度,否则继续监测识别图像颜色变化。⑤若物体移动速度大于设定的速度阈值,则对监视区域内甲烷浓度进行判别,否则继续监测识别图像颜色变化。⑥若甲烷浓度迅速升高或达到报警值,则进行煤与瓦斯突出报警,否则进行冲击地压报警。该方法具有非接触、监测范围广、成本低、使用维护方便等优点。 展开更多

关键词 冲击地压 煤与瓦斯突出 彩色图像 图像识别 灾害感知 灾害报警

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矿井电火花及热动力灾害紫外图像感知方法研究 被引量：6

4

作者 孙继平 李小伟 +1 位作者 徐旭 张森森 《工矿自动化》 北大核心 2022年第4期1-4,95,共5页

煤矿井下电缆和电气设备漏电,大功率无线电发射在金属支护和机电设备金属上感生电动势放电,均会产生电火花,进而引起矿井火灾、瓦斯和煤尘爆炸。尽早感知矿井电火花,并采取电火花防治措施,可避免或减少矿井火灾、瓦斯和煤尘爆炸。尽早... 煤矿井下电缆和电气设备漏电,大功率无线电发射在金属支护和机电设备金属上感生电动势放电,均会产生电火花,进而引起矿井火灾、瓦斯和煤尘爆炸。尽早感知矿井电火花,并采取电火花防治措施,可避免或减少矿井火灾、瓦斯和煤尘爆炸。尽早感知矿井火灾及瓦斯和煤尘爆炸,及时应急救援,可减少人员伤亡和财产损失。提出了矿井电火花及热动力灾害紫外图像感知方法:在采煤工作面、掘进工作面和巷道,设置紫外摄像机、拾音器和空气压力传感器,实时采集矿井紫外图像、声音和空气压力;对紫外图像预处理;排除日光灯、白炽灯和LED灯干扰;判别有电火花紫外图像,进行电火花报警;判别有火灾紫外图像,进行火灾报警;有紫外图像,但判别不是电火花和火灾紫外图像,同时拾音器监测到爆炸音或空气压力传感器监测到空气压力突然升高,则发出瓦斯和煤尘爆炸报警。紫外图像受白炽灯和日光灯干扰大,受LED灯干扰小。随着LED灯在煤矿井下全面替代白炽灯和日光灯,煤矿井下各种照明和信号设备对煤矿井下紫外图像干扰小。因此,矿井电火花及热动力灾害紫外图像感知方法具有外部干扰小,可靠性高,同时感知电火花、外因火灾、瓦斯和煤尘爆炸多种灾害等优点。 展开更多

关键词 矿井 电火花 热动力灾害 火灾监测 瓦斯爆炸 煤尘爆炸 紫外图像 灾害感知 灾害报警

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煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出事故自动发现与报警方法研究

5

作者 孙继平 程继杰 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-5,13,共6页

煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出自动感知报警方法是及时发现事故并应急救援,减少人员伤亡,避免或减少瓦斯和煤尘爆炸等次生事故发生,遏制事故迟报、漏报和瞒报的有效措施。煤矿冲击地压事故感知难,目前还没有煤矿冲击地压事故自动发现和报... 煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出自动感知报警方法是及时发现事故并应急救援,减少人员伤亡,避免或减少瓦斯和煤尘爆炸等次生事故发生,遏制事故迟报、漏报和瞒报的有效措施。煤矿冲击地压事故感知难,目前还没有煤矿冲击地压事故自动发现和报警方法,煤矿冲击地压事故主要靠人工发现。目前仅有基于甲烷、风速和风向传感器的煤与瓦斯突出自动报警方法,但存在响应速度慢、甲烷传感器损毁前监测不到甲烷浓度大幅升高等问题。提出了煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出图像感知报警方法:根据煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出温度、颜色、深度、掩埋等图像特征,识别煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出;再根据巷道空间和采掘工作面的甲烷浓度变化,区分冲击地压和煤与瓦斯突出,如果甲烷浓度大面积迅速升高,则判定为煤与瓦斯突出,否则判定为冲击地压。该方法具有直观、响应速度快、非接触、监测范围广、简单可靠等优点,可直观地记录煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出真实情况;当煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出事故报警后,调度室值班人员可以通过录像,立即确认事故,及时进行应急救援。提出了减少煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出抛出的煤岩对图像感知影响的方法:摄像机多点布置,摄像机设置在较高位置,视频数据及时传输,甲烷传感器多点布置等。 展开更多

关键词 冲击地压 煤与瓦斯突出 煤矿事故感知 灾害报警 图像识别

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基于视频图像的道路灾害报警系统设计实现 被引量：1

6

作者 李群滨 黄浩锋 肖南峰 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第10期3442-3445,3449,共5页

针对广东省山岭地区道路的特殊情况,研究了进行山岭公路、桥梁裂缝和边坡滑坡监控的视频监控系统的设计与实现。分别针对各情况进行图像处理研究,设计了适合的图片识别与分析方法,通过各种灾害的视频图像的预处理以及后处理、特征提取... 针对广东省山岭地区道路的特殊情况,研究了进行山岭公路、桥梁裂缝和边坡滑坡监控的视频监控系统的设计与实现。分别针对各情况进行图像处理研究,设计了适合的图片识别与分析方法,通过各种灾害的视频图像的预处理以及后处理、特征提取和分析,为预警结果提供数据基础支持。最后对于上述情况的灾害预警效果的测试,通过分析检测出灾害的发生,及时给出报警信号。检测结果表明了该系统的有效性,同时扩展和丰富了前人的研究成果。 展开更多

关键词 道路灾害 桥梁灾害 边坡灾害 灾害报警 视频图像

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现代消防灾害救援调度指挥的策略

7

作者 薛亚平 丁雪松 《中国消防》 2004年第1期17-18,共2页

现代消防灾害救援调度指挥策略(以下简称“现代策略”)，是指灾害救援指挥中心在接到灾害报警后，根据灾害分类、性质、人员伤亡情况、强度、位置特征、周围道路特征、周围水源特征、报警人报警频度、报警人员的紧张度，当时气候与时辰... 现代消防灾害救援调度指挥策略(以下简称“现代策略”)，是指灾害救援指挥中心在接到灾害报警后，根据灾害分类、性质、人员伤亡情况、强度、位置特征、周围道路特征、周围水源特征、报警人报警频度、报警人员的紧张度，当时气候与时辰、可调度的战备资源的分布情况。 展开更多

关键词 灾害救援指挥中心 灾害报警 消防灾害 水源 数据处理 消防通讯

原文传递

用LEGO组件模拟气象与灾害报警

8

作者 吴强 《科学》 2004年第6期53-55,共3页

据资料估计，全球每年自然灾害造成400亿美元的损失。如果有一套系统能够在灾害到来前进行报警，损失便能大大减小。

关键词 LEGO组件 数字技术 气象报警 灾害报警

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简论灾害报警

9

作者 董有尔 《灾害学》 CSCD 1995年第1期84-87,共4页

本文运用信息论、系统论、控制论的原理，分析研究我国人民同灾害斗争的经验和教训，论述了灾害报警与人类安全的关系，灾害报警为人类安全服务的光辉历史，现代社会对灾害报警的要求，以及如何搞好灾害报警。为了防灾害于未然，达到及... 本文运用信息论、系统论、控制论的原理，分析研究我国人民同灾害斗争的经验和教训，论述了灾害报警与人类安全的关系，灾害报警为人类安全服务的光辉历史，现代社会对灾害报警的要求，以及如何搞好灾害报警。为了防灾害于未然，达到及时报警，灾害报警的最终目标是把传感、通信和计算机联接成网，融为一体，建立现代的灾害报警网络，更好地为人类的安全服务． 展开更多

关键词 灾害报警 预警系统 信息论 系统论 控制论

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京津城际信号系统与灾害报警系统接口设计

10

作者 张文汇 《铁路通信信号工程技术》 2011年第3期32-34,共3页

介绍京津城际铁路信号系统与落物、地震、风、雨、雪等灾害报警系统接口的设计方案,以及信号系统对各种灾害发生后相应的动作反应。

关键词 京津城际 灾害报警 落物 接口

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“行为逻辑”与“视觉体验”的互动演进——青岛地铁灾害报警系统用户界面设计的路径解析 被引量：5

11

作者 占炜 都江 《装饰》 CSSCI 北大核心 2016年第2期83-85,共3页

区别于从行为组织到视觉设计线性递进的一般路径,文章提出一种面向复杂系统和多层次需求的用户界面设计路径。这种路径是以"行为逻辑"和"视觉体验"为指向的,其行为组织和视觉策略在施行过程中以互动的方式共时演进... 区别于从行为组织到视觉设计线性递进的一般路径,文章提出一种面向复杂系统和多层次需求的用户界面设计路径。这种路径是以"行为逻辑"和"视觉体验"为指向的,其行为组织和视觉策略在施行过程中以互动的方式共时演进。笔者主持的青岛地铁灾害报警系统用户界面设计项目采用了这种路径,它能有效提高设计效率并提升设计效果。 展开更多

关键词 用户界面设计 行为逻辑 视觉体验 青岛地铁 灾害报警系统

原文传递

基于蓝牙技术的无线灾害报警系统 被引量：2

12

作者 范玉峰 隋虎林 谢书华 《消防技术与产品信息》 2006年第5期8-11,共4页

在介绍蓝牙技术的起源和技术特点的基础上,分析了传统灾害报警系统存在的一些问题,最后阐述了应用蓝牙技术解决这些问题的技术方案。

关键词 蓝牙技术 无线灾害报警系统 PICONET

原文传递

无线智能化铁路基础设施数据采集系统的研究与应用 被引量：15

13

作者 王珣 潘兆马 +2 位作者 袁焦 杨学锋 姚书琴 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1604-1612,共9页

随着我国西部山区铁路建设的迅猛发展,以桥梁、隧道、路基为代表的铁路基础设施面临各种地质灾害的威胁,其服役状态直接关系到铁路的安全运营。目前,铁路部门多采用人工测量的形式对基础设施服役状态开展检测,其实时性与环境适应性无法... 随着我国西部山区铁路建设的迅猛发展,以桥梁、隧道、路基为代表的铁路基础设施面临各种地质灾害的威胁,其服役状态直接关系到铁路的安全运营。目前,铁路部门多采用人工测量的形式对基础设施服役状态开展检测,其实时性与环境适应性无法保证。为实现铁路基础设施服役状态实时监测,研发了一种基于433 MHz的无线传感器网络通用数据采集系统。该系统通过μC/OS-Ⅲ操作系统实现多任务处理功能,并且具有无线数据传输、多类型传感器接入能力。系统通过融入自适应卡尔曼滤波算法大幅提高了传感器数据采集精度,并采用外扩SD卡及文件系统实现数据断点续传,确保采集数据不丢失。另外,系统基于自定义协议,采用主被动相结合的形式,实现突发灾害的实时报警。该系统已在国内多条重大铁路干线应用,其运行效果良好。 展开更多

关键词 数据采集 无线通信技术 铁路基础设施监测 灾害实时报警

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基于爆炸声音识别的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法研究 被引量：1

14

作者 孙继平 余星辰 +1 位作者 王云泉 李小伟 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-5,114,共6页

分析了煤矿瓦斯和煤尘爆炸特征:气体浓度发生突变;环境温度迅速升高;空气压力突然升高;产生火球和烟尘;产生较强的红外和紫外辐射;产生爆炸冲击波和火焰波;产生爆炸音。基于爆炸声音感知煤矿瓦斯和煤尘爆炸具有以下优点:①爆炸冲击波和... 分析了煤矿瓦斯和煤尘爆炸特征:气体浓度发生突变;环境温度迅速升高;空气压力突然升高;产生火球和烟尘;产生较强的红外和紫外辐射;产生爆炸冲击波和火焰波;产生爆炸音。基于爆炸声音感知煤矿瓦斯和煤尘爆炸具有以下优点:①爆炸冲击波和火焰波衰减快,传播距离近;声波衰减慢,传播距离远。远离爆源的矿用拾音设备可用于煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知。②与基于气体浓度和温度等传感器的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法相比,具有响应速度快的优点。③与基于视频图像的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法相比,具有不受粉尘、光照、遮挡等影响的优点。④矿用拾音设备成本低、易安装。⑤声音传播距离远,受巷道和分支影响小。⑥声音处理速度快,可在短时间内从各种声音信号中快速识别瓦斯和煤尘爆炸声音。提出了基于爆炸声音识别的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法:利用麦克风阵列拾音器采集监测区域的声音信号,经过归一化、分帧、添加类别标签等预处理后,提取声音信号特征,将特征输入到统计分类器中进行训练,建立煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别模型;实时采集监测区域的声音信号,将提取的声音信号特征输入训练完成的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别模型中,判断是否为煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音,若是则进行报警。 展开更多

关键词 瓦斯和煤尘爆炸 灾害监测与报警 声音识别 特征提取 麦克风阵列

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高速铁路自然灾害报警信息快速上车方案研究

15

作者 赵树学 《中国铁路》 2013年第10期7-10,共4页

阐述现有高速铁路自然灾害监测报警实现限速或停车方案,针对该方案存在的问题,提出利用GSM-R网络、公众移动通信网络、既有CIR车载设备及GSM-R网络3种方案实现报警信息快速上车,并对这3种方案的特点进行对比分析,指出利用GSM-R网络,利... 阐述现有高速铁路自然灾害监测报警实现限速或停车方案,针对该方案存在的问题,提出利用GSM-R网络、公众移动通信网络、既有CIR车载设备及GSM-R网络3种方案实现报警信息快速上车,并对这3种方案的特点进行对比分析,指出利用GSM-R网络,利用既有CIR车载设备实现报警信息快速上车方案是目前高速铁路建设的最优方案。 展开更多

关键词 高速铁路 自然灾害监测报警 信息传 输 限速 停车

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