[01114839]基于物联网的三维矿井安全生产监控及应急救援支持系统

根据地下矿的特点,利用3D空间建模技术、无线通信技术、空间无线定位技术、无线传感器技术、自动控制技术以及可视化技术,对井下安全生产监控及应急救援支持系统进行系统设计和开发,实现具有自主知识产权的集井下人员定位、井下瓦斯以及温度、湿度实时监测、通风质量管理、应急预案管理等实时监测与报警、应急救援于一体的三维可视化安全生产监控及应急救援支持系统管理平台。主要内容如下： （1）井下复杂巷道3D空间可视化。根据井下巷道数据特点,利用地下空间拓扑关系,设计一种快速准确的复杂巷道3D模型算法,建立地下空间三维可视化数据模型,为安全生产监控提供3D可视化平台。 （2）井下人员和设备精确定位。根据地下工程空间拓扑结构及井下无线信道、通信、定位特点,利用宽带线性调频扩频技术的测距方法,设计符合井下巷道和工作面的基站部署结构和 NLOS人员设备三维无线网络精确定位算法,实现井下作业人员及设备的精确定位监控。 （3）井下生产环境（瓦斯）综合监测与报警。利用无线传感器技术和无线通信技术,实现井下工作面和巷道的瓦斯含量及井下的温度、湿度和风量的实时监测,当警兆指标达到预计警区间时,系统进行自动报警。 （4）井下生产设备运行监测与控制。用自动控制技术及传感技术,对井下通风设备监测与控制系统进行设计,实时监控通风设备的运行情况,并将其与井下生产环境监测相结合,实现风机的监测与控制。 （5）多信息源融合的预警及应急救援支持机制。根据矿井安全生产中存在的各种安全隐患,以三维可视化系统为平台集成多信息源融合的预警、应急救援方案和救护资源信息,实现辅助应急救援决策支持系统,如出现应急情况,可以迅速启动相应应急预案和应急措施,为安全生产调度和应急管理提供决策依据。