本发明涉及智能安全指挥车的监测预警领域，具体为一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统。
背景技术：
1、矿山井下作业环境复杂，存在瓦斯、粉尘和涌水等危险因素，巷道结构易出现坍塌和冒顶状况，且井下人员众多以及设备关键，需要实时监测以保障人员安全和设备正常运行，同时提升生产效率和应急响应能力。
2、具体而言，如何实时精准监测巷道结构安全状况包括开裂、表面剥落和断面缺陷，对环境参数和风速分布情况进行监测分析，如何在危险发生时迅速定位救援和及时处理各类危险信号，包括坍塌、有害气体超标和风速异常，以及如何优化通风系统、提高设备运行可靠性和保障人员安全作业为本技术所要解决的问题，通过提供一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，综合利用车辆定位、巷道监测、视频监控、环境监测、风速检测、抢险救援和预警处理等模块，协同数据中心和云服务器，实现对矿山安全状况的全面监测和有效预警处理，提升矿山安全生产水平。
3、企业不断改进和提升监测预警技术，以满足安全生产的实际需求，推动了矿用智能安全指挥车监测预警系统的发展和应用。
技术实现思路
1、为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明提供了一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：本发明为一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，包括车辆定位模块、巷道监测模块、视频监控模块、环境监测模块、风速检测模块、抢险救援模块、预警处理模块、数据中心和云服务器。
3、车辆定位模块根据定位传感器对指挥车进行实时定位和管理，提高指挥车的使用效率，其具体获取方式如下：
4、车辆定位模块的输出端连接云服务器的输入端，通过对各指挥车安装定位传感器，各定位传感器实时获取对应指挥车的位置坐标，并生成定位信号发送至云服务器，云服务器实时接收各定位信号，云服务器将信号发送至定位显示屏终端，定位显示屏终端实时更新各指挥车的位置坐标，各用户根据定位显示屏终端搜索对应指挥车传感器信号，定位显示屏获取对应指挥车定位信息，若搜索不到对应传感器位置，则获取对应指挥车最后信号位置，对其进行标记异常位置。
5、巷道监测模块根据断面变形监测传感器和巷道监测摄像头监测巷道的开裂、表面剥落和巷道断面缺陷进行分析，及时发现潜在的安全隐患，其具体获取过程如下：
6、巷道监测模块的输入端连接预警处理模块的输出端，通过对巷道壁安装断面变形监测传感器，传感器实时获取巷道各区域的结构位移，得到各区域的结构位移值，采集特定时段内的所有结构位移值，将对应区域的结构位移值进行相加，得到对应区域的总结构位移值，标记为fc。
7、通过指挥车的巷道监测摄像头对各巷道区域图像进行采集，得到各巷道区域图像，对各巷道区域图像进行图像增强处理，获取得到各区域增加图像，提取各区域增加图像的巷道裂缝，获取得到各巷道裂缝，对各巷道裂缝进行识别得到各巷道裂缝的长度和宽度，通过各巷道裂缝的长度和宽度获取得到各巷道裂缝的面积，标记为fd，同理提取各区域增加图像的表面剥落面积，获取得到各表面剥落面积，标记为fg。
8、利用公式得到巷道变化值，其中，c1、c2和c3为预设比例系数，提取数据中心的预设变化阈值，将实际的巷道变化值和预设变化值进行比较，若实际的巷道变化值小于预设变化值，则说明巷道的安全合格，相反，则说明巷道不安全，将对应巷道标记为危险区域，生成坍塌信号发送至抢险救援模块。
9、视频监控模块根据高清视频监控设备实时监测工作人员情况，视频监控图像传输到指挥车的显示屏上，其具体获取方式如下：
10、视频监控模块的输入端连接抢险救援模块的输出端，将视频监控设备安装在巷道的关键位置，关键位置包括交叉口、工作面和设备集中区域，视频监控设备实时采集工作人员的实时图像，将实时图像实时传输到矿产控制中心的显示屏终端，矿产控制中心的操作人员通过显示屏实时查看各个监控点的图像，获取各工作人员实时位置，当发现工作人员未授权进入危险区域，则发送人员抢救信号到抢险救援模块。
11、环境监测模块根据多种传感器实时监测设备可视环境范围内的温度和气体浓度等环境参数进行分析，其具体获取方式如下：
12、环境监测模块的输出端连接预警处理模块的输入端，环境监测模块的输入端连接数据中心的输出端，通过指挥车的温度传感器实时采集特定时段的温度参数，得到区域内各温度参数值，通过各温度参数值获取得到监测点最大温度和监测点最小温度，提取数据中心的预设温度值，将区域内监测点对应最大温度值和预设温度值进行比较，若区域内监测点对应最大温度值大于预设温度值，则将该监测点标记为异常监测点，将区域内监测点对应最小温度值和预设温度值进行比较，若区域内监测点对应最小温度值小于预设温度值，则将该监测点记为标记监测点，统计得到异常监测点和标记监测点，提取历史异常监测点的温度值，将异常监测点的温度值和历史异常监测点的温度值进行匹配，若匹配成功则说明对应异常监测点的温度值异常，匹配不成功则说明对应异常监测点的温度值正常。
13、通过指挥车的气体传感器实时采集范围内的一氧化碳浓度和甲烷浓度，得到一氧化碳浓度参数和甲烷浓度参数，并将其数值分别标记为nc和nk，监测一氧化碳浓度持续时间和甲烷浓度持续时间，并将其数值分别标记为t1和t2，利用公式得到气体损害值bc，其中，b1和b2为预设比例系数，提起数据中心的标准气体阈值，将气体损害值和标准气体阈值进行比较，若气体损害值大于标准气体阈值，则说明气体危害过大，对此区域进行标记为危险区域，生成危害信号发送至预警处理模块。
14、风速检测模块根据巷道内同一断面的3点风速监测功能测量巷道内的风速分布情况，具体获取方式如下：
15、风速检测模块的输入端连接抢险救援模块的输出端，风速检测模块的输出端连接数据中心的输入端，将巷道同一断面按同等距离划分三个点并进行标记，将风速传感器均匀安装在三个标记点上，通过风速传感器实时获取到巷道内各风速参数，将获取的各风速参数进行均值计算得到风速平均值，通过获取的风速平均值进行计算得到风速平均值的方差值mo，其中，表示第i个风速参数，n表示为所有的风速参数的数量，提取数据中心的标准风速方差阈值，将获取的实际风速方差值和标准风速方差阈值进行比较，若获取的实际风速方差值小于标准风速方差阈值，说明风速数据相对集中，风速分布比较均匀，相反，则说明风速分散程度较大，生成风速分散信号发送至预警处理模块。
16、抢险救援模块根据接收的信号分别对其进行处理，其具体获取方式如下：
17、抢险救援模块接收到人员抢救信号，获取对应危险区域的定位信息，再获取危险区域半径内的各指挥车定位信息并进行标记，将各指挥车的位置与对应危险区域的位置进行连接，得到各指挥车到危险区域的行驶距离，将最短行驶距离的指挥车标记为目标指挥车，将危险区域定位信息发送至目标指挥车控制终端，目标指挥车控制终端实时接收到定位信息，目标指挥车配备有自救苏生器设备，自救苏生器包括氧气供应系统、呼吸面罩和气体检测装置，对工作人员使用自救苏生器，实时监测对应工作人员的生命特征并进行处理。
18、抢险救援模块接收到坍塌信号，将坍塌信号发送至矿山控制中心，矿山控制中心获取对应危险区域的位置，获取危险区域半径内的所有指挥车定位信息，将获取的危险区域定位发送至各指挥车，对各指挥车的求援时间进行编号安排，最先时间进入指挥车编号为1，依次进入矿山对人员进行求援，对求援信息反馈到矿山控制中心。
19、预警处理模块根据各模块发送的各信号分别对其进行处理，其具体获取方式如下：
20、在矿山井口安装大型主通风机，预警处理模块接收到危害信号，将危害信号发送至矿山控制中心，矿山控制中心接收到危害信号，对危险区域附近的声光警报发送启动指令，通知人员撤离，再发送调控指令至主通风机控制终端，主风机控制终端接收调控指令并启动主风机运动状态，通过通风管道将新鲜空气压入和抽出矿山巷道，形成稳定的气流稀释和排出危害气体。
21、在巷道的局部通风机安装变频器，预警处理模块接收到风速分散信号，将风速分散信号发送至矿山控制中心，矿山控制中心接收到风速分散信号，生成调节指令发送至局部通风机的控制终端，局部通风机的控制终端接收到调节指令，通过变频器对局部通风机的转速进行增强。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：在安全保障方面，它通过对环境的实时监测，如精确感知温湿度、烟雾、有害气体浓度和噪声等，能及时发现潜在危险。当烟雾或有害气体超标时，立即报警，有效预防火灾和中毒事故。对设备运行状态的监测可及时察觉异常，避免设备故障引发安全事故，像监测设备温度和振动，能在故障初期进行检修。还能实时掌握人员位置，便于事故发生时迅速救援。对于生产效率的提升也很明显。其风速检测模块结合巷道形状等因素优化通风系统，让新鲜空气高效到达作业区，排出有害物，改善环境，提高工人效率。能及时发现设备故障，缩短维修时间，减少生产中断。大量监测数据为科学决策提供依据，助力优化生产流程。增强了应急响应能力,一旦监测到危险，系统迅速发出警报并传递信息，让人员及时撤离。
23、指挥车上的抢险救援设备为井下人员提供紧急救护,在事故中，指挥车能协调各方救援力量，利用实时信息制定科学救援方案，确保救援有序进行，极大提高了应急救援效率和成功率，为矿山的安全生产和高效运营提供了坚实保障。
1.一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，包括巷道监测模块；其特征在于，巷道监测模块根据断面变形监测传感器和巷道监测摄像头监测巷道的开裂、表面剥落和巷道断面缺陷进行分析，巷道监测模块的输入端连接预警处理模块的输出端，通过在巷道壁安装断面变形监测传感器，以实时获取巷道各区域的结构位移，进而得到各区域的结构位移值，采集特定时段内的所有结构位移值，将对应区域的结构位移值进行相加，得到对应区域的总结构位移值；
2.根据权利要求1所述的一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，其特征在于，还包括环境监测模块，环境监测模块根据多种传感器实时监测设备可视环境范围内的温度和气体浓度环境参数进行分析，其具体方式如下：
3.根据权利要求2所述的一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，其特征在于，还包括风速检测模块，风速检测模块根据巷道内同一断面的三点风速监测功能测量巷道内的风速分布情况，具体方式如下：
4.根据权利要求3所述的一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，其特征在于，抢险救援模块根据接收的信号分别对其进行处理，其具体方式如下：
5.根据权利要求3所述的一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，其特征在于，预警处理模块根据各模块发送的各信号分别对其进行处理，其具体方式如下：
6.根据权利要求1所述的一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，其特征在于，还包括车辆定位模块，车辆定位模块根据定位传感器对指挥车进行实时定位和管理，其具体方式如下：
7.根据权利要求1所述的一种矿用智能安全指挥车的监测预警系统，其特征在于，还包括视频监控模块，视频监控模块根据高清视频监控设备实时监测工作人员安全情况，其具体方式如下：
