[01160252]矿山无线传感与灾害综合监控关键技术与应用

本项目属于煤矿安全应用领域,涉及电子、通信与自动化控制技术等其他学科,受国家自然科学基金（面上项目）“基于协作通信的矿井多信息流无线传输关键技术研究”（51274202）、国家自然科学基金（青年科学基金项目）“井下复杂环境中无线通信与组网关键技术的研究”（50904070）、江苏省科技成果转化专项资金项目“基于物联网的矿山灾害监控预警系统研发及产业化”（BA2012068）立项资助,2014年经中国煤炭工业协会科学技术成果鉴定为“国际先进”水平。 项目符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》关于安全生产的战略目标。随着煤矿开采深度和开采强度的增加,开采条件越来越复杂,针对我国现有矿山冲击矿压、瓦斯、粉尘等灾害监测系统监测种类单 一、缺乏综合预警分析、存在监控盲区等问题,构建了矿山无线传感、灾害监测和预警处理一体化平台,自主研发了矿山灾害综合监控预警系统、KJ770N煤矿安全监控系统,实现了矿山灾害监测、无线压力监测、冲击矿压监测、综合防治与预警联动,减少了人员伤亡和灾害损失,提高了矿山安全生产管理水平,可广泛应用于矿山灾害的综合监控及智能联动。 1.项目技术创新内容包括 （1）创建基于物联网的矿山安全生产灾害综合预警模型体系,提出建立面向物联网的矿山灾害综合监控预警防治联动模式,将井下粉尘、微震、矿压、风速、有害气体、人员、车辆、顶板移位等监测预警技术实现集成,研发了集矿山灾害监控、预警分析、人员定位、应急通信于一体的矿山物联网灾害监控平台,支持扩播、广播等多种应急通信方式。 （2）采用多传感器协同感知技术,研制有线/无线接入的甲烷、一氧化碳、二氧化碳、烟雾和粉尘等多种类监测传感器。 （3）研究基于WiFi和ZigBee技术的井下多业务无线通信与传感网技术、构建无线多传感器监测网络,实现井下复杂环境数据采集和监测。 （4）研究基于无线传感网的灾害实施监测预警方法,研制综采工作面无线压力系统,实现综采工作面动压、静压全方位监测预警。 （5）基于煤岩破裂的微震、声发射前兆规律,揭示了冲击矿压前兆识别及监测原理,研究了基于网络的分布式微震监测技术,设计并研制了微震信号拾取、转换、多点同步装置,实现冲击矿压的连续可靠预报与防治。 2.授权专利情况：围绕煤矿安全生产过程中无线传感及灾害监控预警核心内容,已获发明专利授权10项,实用新型专利授权10项,申请发明专利7项。获得软件著作权17项,高新技术产品23项,发表论文30余篇。 3.技术经济指标：鉴定结果表明本项目主要指标由于国内其他矿山灾害监控防震系统,总体技术水平达到国际先进。自主研发了传感器、微震监测、压力监测等主要产品填补了国内空白,可替代相关进口产品。