一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法与流程

1.本发明涉及井下作业安全监测领域，涉及到一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法。


背景技术：

2.近年来，随着我国煤矿的生产和消费的不断增加，煤矿的采集活动正在如火如荼的进行着，随着而来的煤矿井下作业人员的安全问题成为煤矿安全生产中重要关注的问题。现有的煤矿井下作业安全监测方法多采用人工协助方式，即人工读取煤矿井下区域内传感器采集的数据，存在数据采集不便、自动化程度不高的问题，导致人工不能及时采集煤矿井下区域的实时数据，无法实现对煤矿井下作业安全的有效监测，从而不能及时有效地预防和避免矿压事故的发生，给煤矿井下作业人员的生命安全和矿井生产造成严重影响，进而降低煤矿井下作业安全监测预警水平，为了解决以上问题，现设计一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法，本发明通过对待监测的煤矿井下区域进行划分，将若干监测点均匀布设在待监测的煤矿井下区域中各子区域的拱形顶板岩层土壤内，检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力，同时测量各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，并检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量，分析各子区域内各监测点位置处土壤液压力，同时测量各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，对比得到各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数，若某子区域的综合安全影响系数大于设定的安全影响系数阈值，则发出预警提醒，解决了背景技术中存在的问题。
4.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
5.一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法，包括如下步骤：
6.s1、对待监测的煤矿井下区域进行划分，将若干监测点均匀布设在待监测的煤矿井下区域中各子区域的拱形顶板岩层土壤内；
7.s2、检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力，同时测量各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度；
8.s3、计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力；
9.s4、并检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量，分析各子区域内各监测点位置处土壤液压力；
10.s5、同时测量各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，对比得到各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值；
11.s6、计算待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数，若某子区域的综合安全影响系数大于设定的安全影响系数阈值，则发出预警提醒；
12.上述一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法使用了一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警系统，包括区域划分模块、监测点布设模块、挤压力检测模块、偏转角度测量模块、承压力分析模块、土壤含水量检测模块、土壤液压力分析模块、距离获取模块、距离分析模块、分析服务器、预警提醒模块和存储数据库；
13.所述监测点布设模块分别与区域划分模块、挤压力检测模块和土壤含水量检测模块连接，承压力分析模块分别与挤压力检测模块、偏转角度测量模块和分析服务器连接，土壤液压力分析模块分别与土壤含水量检测模块、存储数据库和分析服务器连接，距离分析模块分别与距离获取模块、存储数据库和分析服务器连接，分析服务器分别与预警提醒模块和存储数据库连接；
14.所述区域划分模块用于对待监测的煤矿井下区域进行划分，按照矿井长度等分方式划分成长度相同的若干子区域，对待监测的煤矿井下区域中各子区域按照设定的顺序依次进行编号，待监测的煤矿井下区域中各子区域的编号分别为1,2,...,i,...,n，将待监测的煤矿井下区域中各子区域的编号发送至监测点布设模块；
15.所述监测点布设模块用于接收区域划分模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域的编号，对待监测的煤矿井下区域中各子区域进行监测点的布设，并按照布设的先后顺序依次对各子区域内各监测点进行位置编号，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合a
im
(a
i1
,a
i2
,...,a
ij
,...,a
im
)，a
ij
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点的位置编号，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合分别发送至挤压力检测模块和土壤含水量检测模块；
16.所述挤压力检测模块用于接收监测点布设模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合，分别检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力集合f
i
a(f
i
a1,f
i
a2,...,f
i
a
j
,...,f
i
a
m
)，f
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处受到的挤压力，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力集合发送至承压力分析模块；
17.所述偏转角度测量模块用于对待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度进行测量，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度集合θ
i
a(θ
i
a1,θ
i
a2,...,θ
i
a
j
,...,θ
i
a
m
)，θ
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度集合发送至承压力分析模块；
18.所述承压力分析模块用于接收压力检测模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力集合，同时接收偏转角度测量模块发送的待监测的
煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度集合，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力发送至分析服务器；
19.所述土壤含水量检测模块用于接收监测点布设模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合，对待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量进行检测，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量集合w
i
a(w
i
a1,w
i
a2,...,w
i
a
j
,...,w
i
a
m
)，w
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤含水量，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量集合发送至土壤液压力分析模块；
20.所述土壤液压力分析模块用于接收土壤含水量检测模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量集合，提取存储数据库中存储的待监测的煤矿井下区域的标准深度，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力发送至分析服务器；
21.所述距离获取模块用于对待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离进行测量，获取各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，统计各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，构成各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离集合d
i
a(d
i
a1,d
i
a2,...,d
i
a
j
,...,d
i
a
m
)，d
i
a
j
表示为第i个子区域内第j个监测点位置离拱形顶板圆心的距离，将各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离集合发送至距离分析模块；
22.所述距离分析模块用于接收距离获取模块发送的各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离集合，提取存储数据库中存储的待监测的煤矿井下区域中拱形顶板离圆心的标准距离，将各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离与拱形顶板离圆心的标准距离进行对比，得到各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值集合δd
i
a(δd
i
a1,δd
i
a2,...,δd
i
a
j
,...,δd
i
a
m
)，δd
i
a
j
表示为第i个子区域内第j个监测点位置离拱形顶板圆心的距离与拱形顶板离圆心的标准距离的对比差值，将各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值集合发送至分析服务器；
23.所述分析服务器用于接收承压力分析模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，同时接收土壤液压力分析模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力，并接收距离分析模块发送的各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值集合，提取存储数据库中存储的煤矿井下区域的承压力和土壤液压力的权重比例系数和煤矿井下区域中拱形顶板偏移距离的安全影响系数，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数，将待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数与设定的安全影响系数阈值进行对比，若某子区域的综合安全影响系数大于设定的安全影响系数阈值，则发出预警指令至预警提醒模块；
24.所述预警提醒模块用于接收分析服务器发送的预警指令，进行预警提醒，并通知待监测的煤矿井下区域内所有人员进行撤离；
25.所述存储数据库用于存储待监测的煤矿井下区域的标准深度h
标
，同时存储待监测
的煤矿井下区域中拱形顶板离圆心的标准距离d
标
，并存储煤矿井下区域的承压力和土壤液压力的权重比例系数，分别记为α,β，存储煤矿井下区域中拱形顶板偏移距离的安全影响系数μ。
26.进一步地，所述监测点布设模块通过采用均匀分布的方式将若干监测点布设在各子区域的拱形顶板岩层土壤内，且各子区域的拱形顶板岩层土壤内布设的监测点数目相同。
27.进一步地，所述挤压力检测模块包括若干压力传感器，其中若干压力传感器分别安装在各子区域内各监测点位置处，且若干压力传感器与各子区域内各监测点一一对应，通过压力传感器分别检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力。
28.进一步地，所述待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力计算公式为f
i
′
a
j
＝f
i
a
j
*sinθ
i
a
j
，f
i
′
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置的承压力，f
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处受到的挤压力，θ
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度。
29.进一步地，所述土壤含水量检测模块包括土壤水分测量仪，将土壤水分测量仪中水分传感器的金属探针依次插入各子区域内各监测点位置处的土壤中，分别向对应的土壤中发射一定频率的电磁波，由金属探针接收返回的电磁波，并检测金属探针输出的电压，由输出的电压和水分关系分析获得各子区域内各监测点位置处土壤含水量。
30.进一步地，所述待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力计算公式为p
i
a
j
＝w
i
a
j
*h
标
*g，p
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤液压力，w
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤含水量，h
标
表示为待监测的煤矿井下区域的标准深度，g表示为地球的重力加速度，等于9.8m/s2。
31.进一步地，所述距离获取模块包括若干激光测距仪，其中若干激光测距仪分别安装在待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处，且若干激光测距仪与各子区域内各监测点处拱形顶板垂直，通过各激光测距仪分别向拱形顶板圆心射出一束很细的激光，测量各激光测距仪到拱形顶板圆心的激光距离，即各激光测距仪到拱形顶板圆心的激光距离为各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离。
32.进一步地，所述待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数计算公式为ξ
i
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域的综合安全影响系数，f
i
′
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置的承压力，e表示为自然数，等于2.718，p
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤液压力，α,β分别表示为煤矿井下区域的承压力
和土壤液压力的权重比例系数，μ表示为煤矿井下区域中拱形顶板偏移距离的安全影响系数，δd
i
a
j
表示为第i个子区域内第j个监测点位置离拱形顶板圆心的距离与拱形顶板离圆心的标准距离的对比差值，d
标
表示为待监测的煤矿井下区域中拱形顶板离圆心的标准距离。
33.有益效果：
34.(1)本发明提供的一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法，通过对待监测的煤矿井下区域进行划分，将若干监测点均匀布设在待监测的煤矿井下区域中各子区域的拱形顶板岩层土壤内，检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力，同时测量各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，并检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量，分析各子区域内各监测点位置处土壤液压力，从而提高监测数据的全面性和准确性，为后期计算各子区域的综合安全影响系数提高可靠的参考数据，同时测量各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，对比得到各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值，从而避免数据采集不便、自动化程度不高的问题，确保能够及时采集煤矿井下区域的实时数据，实现对煤矿井下作业安全的有效监测。
35.(2)本发明通过计算待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数，若某子区域的综合安全影响系数大于设定的安全影响系数阈值，则发出预警提醒，并通知待监测的煤矿井下区域内所有人员进行撤离，从而及时有效地预防和避免矿压事故的发生，保证煤矿井下作业人员的生命安全和矿井生产，进而提高煤矿井下作业安全监测预警水平。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明的方法步骤流程图；
38.图2为本发明的模块连接结构示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
40.请参阅图1所示，一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法，包括如下步骤：
41.s1、对待监测的煤矿井下区域进行划分，将若干监测点均匀布设在待监测的煤矿井下区域中各子区域的拱形顶板岩层土壤内；
42.s2、检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力，同时测量各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度；
43.s3、计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力；
44.s4、并检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量，分析各子区域内各监测点位置处土壤液压力；
45.s5、同时测量各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，对比得到各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值；
46.s6、计算待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数，若某子区域的综合安全影响系数大于设定的安全影响系数阈值，则发出预警提醒。
47.参照图2所示，该一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警方法使用了一种基于无线传感器技术的煤矿井下作业安全实时监测预警系统，包括区域划分模块、监测点布设模块、挤压力检测模块、偏转角度测量模块、承压力分析模块、土壤含水量检测模块、土壤液压力分析模块、距离获取模块、距离分析模块、分析服务器、预警提醒模块和存储数据库。
48.所述监测点布设模块分别与区域划分模块、挤压力检测模块和土壤含水量检测模块连接，承压力分析模块分别与挤压力检测模块、偏转角度测量模块和分析服务器连接，土壤液压力分析模块分别与土壤含水量检测模块、存储数据库和分析服务器连接，距离分析模块分别与距离获取模块、存储数据库和分析服务器连接，分析服务器分别与预警提醒模块和存储数据库连接。
49.所述区域划分模块用于对待监测的煤矿井下区域进行划分，按照矿井长度等分方式划分成长度相同的若干子区域，对待监测的煤矿井下区域中各子区域按照设定的顺序依次进行编号，待监测的煤矿井下区域中各子区域的编号分别为1,2,...,i,...,n，将待监测的煤矿井下区域中各子区域的编号发送至监测点布设模块。
50.所述监测点布设模块用于接收区域划分模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域的编号，对待监测的煤矿井下区域中各子区域进行监测点的布设，通过采用均匀分布的方式将若干监测点布设在各子区域的拱形顶板岩层土壤内，且各子区域的拱形顶板岩层土壤内布设的监测点数目相同，并按照布设的先后顺序依次对各子区域内各监测点进行位置编号，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合a
im
(a
i1
,a
i2
,...,a
ij
,...,a
im
)，a
ij
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点的位置编号，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合分别发送至挤压力检测模块和土壤含水量检测模块。
51.所述挤压力检测模块包括若干压力传感器，其中若干压力传感器分别安装在各子区域内各监测点位置处，且若干压力传感器与各子区域内各监测点一一对应，用于接收监测点布设模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合，通过压力传感器分别检测待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力集合f
i
a(f
i
a1,f
i
a2,...,f
i
a
j
,...,f
i
a
m
)，f
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处受到的挤压力，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压
力集合发送至承压力分析模块。
52.所述偏转角度测量模块用于对待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度进行测量，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度集合θ
i
a(θ
i
a1,θ
i
a2,...,θ
i
a
j
,...,θ
i
a
m
)，θ
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度集合发送至承压力分析模块。
53.所述承压力分析模块用于接收压力检测模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处受到的挤压力集合，同时接收偏转角度测量模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度集合，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力f
i
′
a
j
＝f
i
a
j
*sinθ
i
a
j
，f
i
′
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置的承压力，f
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处受到的挤压力，θ
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置与拱形顶板圆心的偏转角度，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力发送至分析服务器，从而提高监测数据的全面性和准确性，为后期计算各子区域的综合安全影响系数提高可靠的参考数据。
54.所述土壤含水量检测模块包括土壤水分测量仪，用于接收监测点布设模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点的位置编号集合，通过将土壤水分测量仪中水分传感器的金属探针依次插入各子区域内各监测点位置处的土壤中，分别向对应的土壤中发射一定频率的电磁波，由金属探针接收返回的电磁波，并检测金属探针输出的电压，由输出的电压和水分关系分析获得各子区域内各监测点位置处土壤含水量，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量，构成待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量集合w
i
a(w
i
a1,w
i
a2,...,w
i
a
j
,...,w
i
a
m
)，w
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤含水量，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量集合发送至土壤液压力分析模块。
55.所述土壤液压力分析模块用于接收土壤含水量检测模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤含水量集合，提取存储数据库中存储的待监测的煤矿井下区域的标准深度，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力p
i
a
j
＝w
i
a
j
*h
标
*g，p
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤液压力，w
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤含水量，h
标
表示为待监测的煤矿井下区域的标准深度，g表示为地球的重力加速度，等于9.8m/s2，统计待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力，将待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力发送至分析服务器，从而提高监测数据的全面性和准确性，为后期计算各子区域的综合安全影响系数提高可靠的参考数据。
56.所述距离获取模块包括若干激光测距仪，其中若干激光测距仪分别安装在待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处，且若干激光测距仪与各子区域内各监测点处拱形顶板垂直，用于对待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆
心的距离进行测量，通过各激光测距仪分别向拱形顶板圆心射出一束很细的激光，测量各激光测距仪到拱形顶板圆心的激光距离，即各激光测距仪到拱形顶板圆心的激光距离为各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，统计各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离，构成各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离集合d
i
a(d
i
a1,d
i
a2,...,d
i
a
j
,...,d
i
a
m
)，d
i
a
j
表示为第i个子区域内第j个监测点位置离拱形顶板圆心的距离，将各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离集合发送至距离分析模块。
57.所述距离分析模块用于接收距离获取模块发送的各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离集合，提取存储数据库中存储的待监测的煤矿井下区域中拱形顶板离圆心的标准距离，将各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离与拱形顶板离圆心的标准距离进行对比，得到各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值集合δd
i
a(δd
i
a1,δd
i
a2,...,δd
i
a
j
,...,δd
i
a
m
)，δd
i
a
j
表示为第i个子区域内第j个监测点位置离拱形顶板圆心的距离与拱形顶板离圆心的标准距离的对比差值，从而避免数据采集不便、自动化程度不高的问题，确保能够及时采集煤矿井下区域的实时数据，实现对煤矿井下作业安全的有效监测，并将各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值集合发送至分析服务器。
58.所述分析服务器用于接收承压力分析模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置的承压力，同时接收土壤液压力分析模块发送的待监测的煤矿井下区域中各子区域内各监测点位置处土壤液压力，并接收距离分析模块发送的各子区域内各监测点位置离拱形顶板圆心的距离差值集合，提取存储数据库中存储的煤矿井下区域的承压力和土壤液压力的权重比例系数和煤矿井下区域中拱形顶板偏移距离的安全影响系数，计算待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数ξ
i
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域的综合安全影响系数，f
i
′
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置的承压力，e表示为自然数，等于2.718，p
i
a
j
表示为待监测的煤矿井下区域中第i个子区域内第j个监测点位置处土壤液压力，α,β分别表示为煤矿井下区域的承压力和土壤液压力的权重比例系数，μ表示为煤矿井下区域中拱形顶板偏移距离的安全影响系数，δd
i
a
j
表示为第i个子区域内第j个监测点位置离拱形顶板圆心的距离与拱形顶板离圆心的标准距离的对比差值，d
标
表示为待监测的煤矿井下区域中拱形顶板离圆心的标准距离，将待监测的煤矿井下区域中各子区域的综合安全影响系数与设定的安全影响系数阈值进行对比，若某子区域的综合安全影响系数大于设定的安全影响系数阈值，则发出预警指令至预警提醒模块。
59.所述预警提醒模块用于接收分析服务器发送的预警指令，进行预警提醒，并通知待监测的煤矿井下区域内所有人员进行撤离，从而及时有效地预防和避免矿压事故的发生，保证煤矿井下作业人员的生命安全和矿井生产，进而提高煤矿井下作业安全监测预警
水平。
60.所述存储数据库用于存储待监测的煤矿井下区域的标准深度h
标
，同时存储待监测的煤矿井下区域中拱形顶板离圆心的标准距离d
标
，并存储煤矿井下区域的承压力和土壤液压力的权重比例系数，分别记为α,β，存储煤矿井下区域中拱形顶板偏移距离的安全影响系数μ。
61.以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。