一种用于煤矿生产的安全数据分析系统及方法

技术领域

本发明属于煤矿生产技术领域，特别是涉及一种用于煤矿生产的安全数据分析系统及方法。

背景技术

煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等，煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种，它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。

有毒有害气体超限事故主要有瓦斯超限、一氧化碳超限，还有可能引发瓦斯爆炸，事故多发生采空区、采掘工作面、盲巷中，有毒有害气体超限事故没有季节性，一旦发生超限，会造成人员伤亡，现有的矿道内部仍然存在人工定时检测的排险方式，此种方式具备间隔性，且无法第一时间将矿洞内部空气数据传输至外界，一旦发生危险，外界无法及时获取矿洞内的信息，且现有的固定式检测装置，所能够探测的位置有限，继而导致所采集的数据样本代表性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于煤矿生产的安全数据分析系统及方法，以解决现有的矿道内部仍然存在人工定时检测的排险方式，此种方式具备间隔性，且无法第一时间将矿洞内部空气数据传输至外界，一旦发生危险，外界无法及时获取矿洞内的信息，且现有的固定式检测装置，所能够探测的位置有限，继而导致所采集的数据样本代表性较差的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于煤矿生产的安全数据分析系统，包括箱体：所述箱体的底部设置有底座，所述底座的顶部设置有清扫组件，所述箱体的正表面卡合有网架，所述箱体内壁的前侧开设有与网架相适配的矩形凹槽，所述箱体底部的前侧设置有限位组件，所述底座的内腔设置有转动组件，所述网架的内腔安装有金属滤网，所述箱体的外表面设置有监测组件，所述监测组件包括安装在箱体顶部两侧的声光报警器，需要说明的是，声光报警器(又叫声光警号)是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置，防爆声光报警器适用于安装在含有ⅡC级T6温度组别的爆炸性气体环境场所，还可使用于石油、化工等行业具有防爆要求的一区及二区防爆场所，也可以露天、室外使用，非编码型可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用，当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时，火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的，所述箱体的右侧安装有WiFi传输模块，所述箱体内腔的顶部安装有气体探测器，气体探测器是一种检测气体浓度的仪器，该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量。可广泛应用于燃气，石油化工，冶金，钢铁，炼焦，电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想监测仪器，所述箱体的底部焊接有对接柱，所述底座的顶部设置有可转动的对接套，所述对接柱插合在对接套的内腔，所述箱体内腔后侧的两端均安装有排风扇。

优选的，所述清扫组件包括安装在箱体顶部的电机一，所述电机一的输出轴固定连接有转盘，所述转盘的前侧设置有可摆动的摆臂，所述摆臂的表面设置有可滑动的滑套，所述滑套与转盘转动连接。

优选的，所述摆臂背表面的底部安装有清扫刷，所述清扫刷的背表面与金属滤网的前侧接触。

优选的，所述限位组件包括焊接在箱体底部前侧的固定套，所述固定套的内腔设置有可滑动的限位卡件，所述网架的底部开设有与限位卡件相卡合的限位卡槽，所述限位卡件的底部焊接有弹簧，所述弹簧的底端与固定套的内壁焊接。

优选的，所述转动组件包括安装在底座内腔左侧的电机二，所述电机二的输出轴固定连接有驱动齿盘，所述底座内腔的底部通过轴承转动连接有驱动柱，所述驱动柱的表面固定连接有受力齿盘，所述驱动齿盘与受力齿盘相啮合，所述驱动柱的顶端与对接套的底部焊接。

优选的，所述箱体顶部的前侧焊接有支撑架，所述支撑架前侧的顶端与摆臂的顶部转动连接。

优选的，所述网架顶部的两侧均焊接有插块，所述矩形凹槽内腔顶部的两侧均开设有供插块卡合的插槽。

优选的，所述限位卡件的前侧开设有圆形凹槽，所述固定套的前侧开设有与圆形凹槽相适配的弧形通孔。

优选的，所述底座的底部焊接有主架，所述主架底部的两侧均安装有两个滚轮。

一种用于煤矿生产的安全数据分析系统，其分析方法如下：

一、使用者在对矿洞洞内环境进行分析，需要首先对矿洞内部环境数据进行采集，使用者首先将箱体和底座移动至指定位置，并且通过主架和滚轮对箱体和底座进行支护；

二、在采集时，使用者通过排风扇将箱体内腔中的空气向外抽排，继而使得矿洞内部空气积极涌入箱体的内腔，使得矿洞内的空气进入气体探测器的检测范围，由气体探测器对矿洞内的空气进行检测，随后通过WiFi传输模块对所检测到的数据上传至云端，由云端主机，对环境数据进行分析，同时可通过气体探测器和WiFi传输模块的配合使用，对矿洞内部环境进行实时监测，在矿洞内部空气环境分析出现异常时，云端主机向声光报警器下达警报指令，由声光报警器通过视觉与听觉两方面向矿内人员发出警报；

三、为确保云端主机能够获得准确信息，分析出详细的数据结果，在WiFi传输模块监测的过程中，启动电机一，电机一带动转盘发生转动，由转盘驱动滑套在摆臂的表面往复滑动，同时由于摆臂的顶部位置相对固定，使得摆臂的底部带动清扫刷发生摆动，对金属滤网的表面进行清扫，避免金属滤网发生堵塞，使得箱体的内腔能够稳定的涌入矿洞内部空气；

四、为保证云端主机所获取矿洞内部的数据更具样本性，可开启电机二，电机二通过驱动齿盘缓慢带动受力齿盘发生转动，继而使得受力齿盘和驱动柱带动对接套发生缓慢转动，继而使得箱体可在监测的同时发生缓慢转动，以此提取矿洞内部不同位置的空气数据；

需要说明的是，在长时间使用过后，使用者应定期对金属滤网进行更换或清理，在更换时，只需使用者手指透过弧形通孔，进入圆形凹槽的内腔，并且向下拨动限位卡件，使得限位卡件脱离限位卡槽的内腔，此时即可将网架取下更换清洗即可。

1、本发明的有益效果是：本发明通过箱体和监测组件的配合使用，对矿洞内部空气进行采集并传输至云端进行分析，在监测与分析的过程中，通过清扫组件的设置，使得采集样本更为准确，通过转动组件的设置，使得采集的数据更具样本性，即可达到数据采集准确、稳定和实时监测警示的目的，解决了现有的矿道内部仍然存在人工定时检测的排险方式，此种方式具备间隔性，且无法第一时间将矿洞内部空气数据传输至外界，一旦发生危险，外界无法及时获取矿洞内的信息，且现有的固定式检测装置，所能够探测的位置有限，继而导致所采集的数据样本代表性较差的问题。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明一种实施例的立体示意图；

图2为本发明一种实施例箱体、网架和清扫组件的立体示意图；

图3为本发明一种实施例图2中A点的局部放大图；

图4为本发明一种实施例箱体和监测组件的立体示意图；

图5为本发明一种实施例图4中B点的局部放大图；

图6为本发明一种实施例底座的主视剖面示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、箱体，2、底座，3、清扫组件，31、电机一，32、转盘，33、摆臂，34、滑套，4、网架，5、矩形凹槽，6、限位组件，61、固定套，62、限位卡件，63、限位卡槽，64、弹簧，7、转动组件，71、电机二，72、驱动齿盘，73、驱动柱，74、受力齿盘，8、金属滤网，9、监测组件，91、声光报警器，92、WiFi传输模块，93、气体探测器，10、支撑架，11、插块，12、插槽，13、对接柱，14、对接套，15、排风扇，16、圆形凹槽，17、弧形通孔，18、清扫刷，19、主架，20、滚轮。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的用于煤矿生产的安全数据分析系统及方法的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

实施例一：

图1-6示出本发明一种实施例的用于煤矿生产的安全数据分析系统，包括箱体1：箱体1的底部设置有底座2，底座2的顶部设置有清扫组件3，箱体1的正表面卡合有网架4，箱体1内壁的前侧开设有与网架4相适配的矩形凹槽5，箱体1底部的前侧设置有限位组件6，底座2的内腔设置有转动组件7，网架4的内腔安装有金属滤网8，箱体1的外表面设置有监测组件9，监测组件9包括安装在箱体1顶部两侧的声光报警器91，需要说明的是，声光报警器91是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置，防爆声光报警器适用于安装在含有ⅡC级T6温度组别的爆炸性气体环境场所，还可使用于石油、化工等行业具有防爆要求的一区及二区防爆场所，也可以露天、室外使用，非编码型可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用，当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时，火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的，箱体1的右侧安装有WiFi传输模块92，箱体1内腔的顶部安装有气体探测器93，气体探测器93是一种检测气体浓度的仪器，该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量。可广泛应用于燃气，石油化工，冶金，钢铁，炼焦，电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想监测仪器，箱体1的底部焊接有对接柱13，底座2的顶部设置有可转动的对接套14，对接柱13插合在对接套14的内腔，箱体1内腔后侧的两端均安装有排风扇15。

作为本实施的优选方案：清扫组件3包括安装在箱体1顶部的电机一31，电机一31的输出轴固定连接有转盘32，转盘32的前侧设置有可摆动的摆臂33，摆臂33的表面设置有可滑动的滑套34，滑套34与转盘32转动连接。

作为本实施的优选方案：摆臂33背表面的底部安装有清扫刷18，清扫刷18的背表面与金属滤网8的前侧接触，通过清扫组件3的设置，其中在电机一31的驱动、转盘32和滑套34的配合使用下，使得摆臂33发生摆动，继而使得清扫刷18在金属滤网8的表面往复清扫，避免了矿洞内部浮尘造成金属滤网8发生堵塞的现象。

作为本实施的优选方案：限位组件6包括焊接在箱体1底部前侧的固定套61，固定套61的内腔设置有可滑动的限位卡件62，网架4的底部开设有与限位卡件62相卡合的限位卡槽63，限位卡件62的底部焊接有弹簧64，弹簧64的底端与固定套61的内壁焊接，通过限位组件6的设置，其中限位卡件62和限位卡槽63的配合使用，对网架4起到了限位固定的作用，提高了网架4在安装过后的稳定性，同时方便了使用者对网架4的拆装。

实施例二：

图1-6示出本发明一种实施例的用于煤矿生产的安全数据分析系统，包括箱体1：箱体1的底部设置有底座2，底座2的顶部设置有清扫组件3，箱体1的正表面卡合有网架4，箱体1内壁的前侧开设有与网架4相适配的矩形凹槽5，箱体1底部的前侧设置有限位组件6，底座2的内腔设置有转动组件7，网架4的内腔安装有金属滤网8，箱体1的外表面设置有监测组件9，监测组件9包括安装在箱体1顶部两侧的声光报警器91，需要说明的是，声光报警器91是一种用在危险场所，通过声音和各种光来向人们发出示警信号的一种报警信号装置，防爆声光报警器适用于安装在含有ⅡC级T6温度组别的爆炸性气体环境场所，还可使用于石油、化工等行业具有防爆要求的一区及二区防爆场所，也可以露天、室外使用，非编码型可以和国内外任何厂家的火灾报警控制器配套使用，当生产现场发生事故或火灾等紧急情况时，火灾报警控制器送来的控制信号启动声光报警电路，发出声和光报警信号，完成报警目的，箱体1的右侧安装有WiFi传输模块92，箱体1内腔的顶部安装有气体探测器93，气体探测器93是一种检测气体浓度的仪器，该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量。可广泛应用于燃气，石油化工，冶金，钢铁，炼焦，电力等存在可燃或有毒气体的各个行业，是保证财产和人身安全的理想监测仪器，箱体1的底部焊接有对接柱13，底座2的顶部设置有可转动的对接套14，对接柱13插合在对接套14的内腔，箱体1内腔后侧的两端均安装有排风扇15。

作为本实施的优选方案：清扫组件3包括安装在箱体1顶部的电机一31，电机一31的输出轴固定连接有转盘32，转盘32的前侧设置有可摆动的摆臂33，摆臂33的表面设置有可滑动的滑套34，滑套34与转盘32转动连接。

作为本实施的优选方案：摆臂33背表面的底部安装有清扫刷18，清扫刷18的背表面与金属滤网8的前侧接触，通过清扫组件3的设置，其中在电机一31的驱动、转盘32和滑套34的配合使用下，使得摆臂33发生摆动，继而使得清扫刷18在金属滤网8的表面往复清扫，避免了矿洞内部浮尘造成金属滤网8发生堵塞的现象。

作为本实施的优选方案：限位组件6包括焊接在箱体1底部前侧的固定套61，固定套61的内腔设置有可滑动的限位卡件62，网架4的底部开设有与限位卡件62相卡合的限位卡槽63，限位卡件62的底部焊接有弹簧64，弹簧64的底端与固定套61的内壁焊接，通过限位组件6的设置，其中限位卡件62和限位卡槽63的配合使用，对网架4起到了限位固定的作用，提高了网架4在安装过后的稳定性，同时方便了使用者对网架4的拆装。

作为本实施的优选方案：转动组件7包括安装在底座2内腔左侧的电机二71，电机二71的输出轴固定连接有驱动齿盘72，底座2内腔的底部通过轴承转动连接有驱动柱73，驱动柱73的表面固定连接有受力齿盘74，驱动齿盘72与受力齿盘74相啮合，驱动柱73的顶端与对接套14的底部焊接，通过转动组件7的设置，其中在电机二71的驱动、驱动齿盘72和受力齿盘74的配合使用下，使得驱动柱73发生自转，继而使得对接套14通过对接柱13带动箱体1发生转动，对矿洞内部不同位置的空气进行采集。

作为本实施的优选方案：箱体1顶部的前侧焊接有支撑架10，支撑架10前侧的顶端与摆臂33的顶部转动连接。

作为本实施的优选方案：网架4顶部的两侧均焊接有插块11，矩形凹槽5内腔顶部的两侧均开设有供插块11卡合的插槽12。

作为本实施的优选方案：限位卡件62的前侧开设有圆形凹槽16，固定套61的前侧开设有与圆形凹槽16相适配的弧形通孔17。

作为本实施的优选方案：底座2的底部焊接有主架19，主架19底部的两侧均安装有两个滚轮20。

一种用于煤矿生产的安全数据分析系统，其分析方法如下：

一、使用者在对矿洞洞内环境进行分析，需要首先对矿洞内部环境数据进行采集，使用者首先将箱体1和底座2移动至指定位置，并且通过主架19和滚轮20对箱体1和底座2进行支护；

二、在采集时，使用者通过排风扇15将箱体1内腔中的空气向外抽排，继而使得矿洞内部空气积极涌入箱体1的内腔，使得矿洞内的空气进入气体探测器93的检测范围，由气体探测器93对矿洞内的空气进行检测，随后通过WiFi传输模块92对所检测到的数据上传至云端，由云端主机，对环境数据进行分析，同时可通过气体探测器93和WiFi传输模块92的配合使用，对矿洞内部环境进行实时监测，在矿洞内部空气环境分析出现异常时，云端主机向声光报警器91下达警报指令，由声光报警器91通过视觉与听觉两方面向矿内人员发出警报；

三、为确保云端主机能够获得准确信息，分析出详细的数据结果，在WiFi传输模块92监测的过程中，启动电机一31，电机一31带动转盘32发生转动，由转盘32驱动滑套34在摆臂33的表面往复滑动，同时由于摆臂33的顶部位置相对固定，使得摆臂33的底部带动清扫刷18发生摆动，对金属滤网8的表面进行清扫，避免金属滤网8发生堵塞，使得箱体1的内腔能够稳定的涌入矿洞内部空气；

四、为保证云端主机所获取矿洞内部的数据更具样本性，可开启电机二71，电机二71通过驱动齿盘72缓慢带动受力齿盘74发生转动，继而使得受力齿盘74和驱动柱73带动对接套14发生缓慢转动，继而使得箱体1可在监测的同时发生缓慢转动，以此提取矿洞内部不同位置的空气数据；

需要说明的是，在长时间使用过后，使用者应定期对金属滤网8进行更换或清理，在更换时，只需使用者手指透过弧形通孔17，进入圆形凹槽16的内腔，并且向下拨动限位卡件62，使得限位卡件62脱离限位卡槽63的内腔，此时即可将网架4取下更换清洗即可。

通过上述步骤的操作，即可达到数据采集准确、稳定和实时监测警示的目的。

综上所述：该用于煤矿生产的安全数据分析系统及方法，通过箱体1和监测组件9的配合使用，对矿洞内部空气进行采集并传输至云端进行分析，在监测与分析的过程中，通过清扫组件3的设置，使得采集样本更为准确，通过转动组件7的设置，使得采集的数据更具样本性，即可达到数据采集准确、稳定和实时监测警示的目的，解决了现有的矿道内部仍然存在人工定时检测的排险方式，此种方式具备间隔性，且无法第一时间将矿洞内部空气数据传输至外界，一旦发生危险，外界无法及时获取矿洞内的信息，且现有的固定式检测装置，所能够探测的位置有限，继而导致所采集的数据样本代表性较差的问题。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。