陕西省煤炭科学技术奖

陕西省煤炭科学技术奖项目公示材料项目名称：煤矿巷道火灾风险动态感知与智能预警技术研究项目简介：本项目针对现有矿井外因火灾监测手段单一、预警指标少、风险辨识难度大、应急响应时间长等问题，结合矿井外因火灾的特点及矿井的实际情况，研究建立适用于矿井巷道火灾风险预警指标体系，研制矿井巷道火灾无线烟气传感器、矿用本安型无线监测装置主机，研发矿用本安型云台式智能摄像仪，建立矿井巷道火灾图像型火焰识别算法模型。融合矿井安全监测监控系统信息，研发矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警软件平台，实现巷道火灾动态监测与智能预警。该平台通过工业性试验应用，实现矿井巷道火灾的动态监测及风险超前预警，有效减少煤矿火灾事故的发生，降低煤矿安全隐患，有效保障矿井的安全生产。项目研发的矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警系统，能够提高煤矿火灾感知的自动化和信息化水平，促进煤矿防灾、减灾和抗灾技术与装备的产业化升级，进一步保障了煤矿安全生产。客观评价：根据矿井巷道火灾的特点，项目采用理论分析、技术开发、设备研制、实验测试、防爆检验、软件研发及工业性试验相结合的研究方法，针对现有矿井巷道火灾监测预警系统监测手段单一、预警指标少、风险辨识难度大、应急响应时间长等问题，研究矿井巷道火灾指标性气体产生规律和火灾蔓延特性，研究建立矿井巷道火灾风险指标体系，研发矿井巷道火灾无线烟气动态感知预警技术及装置、矿井外因火灾视频智能识别技术及装置、矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警软件，通过系统集成构建基于物联网技术的矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警技术体系，实现巷道火灾风险隐患的超前预测预警和主动防控。1.查新结论由陕西省科学技术情报研究员对“煤矿巷道火灾风险动态感知与智能预警技术研究”成果进行了科技查新，主要研究内容:1.构建了基于矿用胶带热裂解和燃烧过程不同温度阶段标志性气体的矿井巷道火灾风险预警指标体系，为矿井巷道火灾风险监测预警提供了基础依据;2.研发出集烟雾、氧气、一氧化碳、氯化氢、温度等传感器于一体的矿用本安型多参数无线烟气传感器，实现了矿井巷道火灾特征信息的动态感知与早期隐患预警;3.研制出集成边缘计算模块的矿用本安型云台式红外智能摄像仪，实现了矿井巷道外因火灾火焰和烟雾的智能识别。查新结果为研究内容除查新委托项目组成员发表的文献及申请的专利外，在国内外所检其他文献中未见报道。应用情况：本项目成果已在陕西西科智安信息科技有限公司、陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿、陕西陕煤曹家滩矿业有限公司等企业应用。其中，陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿自开展项目以来，2021年、2022年分别新产出煤炭3.1万吨、3.3万吨，吨煤销售价分别为580元、720元，吨煤成本分别为310元、300元，则新增销售额分别为1488万元、1719万元:新增利润为587.43万元，新增税收为291.72万元。主要知识产权和标准规范等目录：国别申请号专利号项目名称中国CN202110755982.5ZL202110755982.5一种矿井火灾视频图像智能识别装置及方法中国CN201710329903.8ZL201710329903.8基于TDLAS痕量CO气体浓度的检测装置和方法中国CN201710032590.XZL201710032590.X消防救援探测飞行器及其使用方法中国CN201911213470.5ZL201911213470.5一种基于变电站巡检机器人系统的故障诊断及定位方法中国CN202120848161.1ZL202120848161.1一种矿井火灾风险监测预警系统中国CN202222187353.XZL202222187353.X一种矿井下胶带运输巷火灾检测防控系统中国CN202121138502.2ZL202121138502.2一种电气火灾故障模拟系统中国CN202120632237.7ZL202120632237.7一种煤矿井下变电所双目可视化预警装置主要完成人情况：排名姓名技术职称工作单位完成单位对本项目主要科技创新的贡献1康付如副教授西安科技大学西安科技大学项目负责人，立项申报与项目论证，项目技术指导与总协调，研究报告审查、修改2李增林总经理陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西陕煤曹家滩矿业有限公司技术指导与咨询，研究报告审查3王伟峰教授西安科技大学西安科技大学技术骨干，参与制定研究方案，负责项目实施，研究报告编写4王锐总工程师陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西陕煤曹家滩矿业有限公司技术骨干，参与制定实施方案，负责技术研发与分析检测5杨博无陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西陕煤曹家滩矿业有限公司技术骨干，参与制定研究与实施方案，负责项目实施，研究报告编写、修改与完善6王振兴副总工程师陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西陕煤曹家滩矿业有限公司技术骨干，参与制定项目研究与实施方案，负责分析检测7张家祥无西安科技大学西安科技大学技术骨干，参与制定项目研究与实施方案，负责方案实施8王洋中级工程师陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西陕煤曹家滩矿业有限公司技术骨干，参与制定项目研究方案，负责技术研发与相关实施9任晓伟中级工程师陕西陕煤曹家滩矿业有限公司陕西陕煤曹家滩矿业有限公司技术指导与咨询，制定研究方案10刘韩飞无西安科技大学西安科技大学技术骨干，参与制定项目研究方案，负责技术研发11赵恒无西安科技大学西安科技大学技术骨干，参与制定项目实施方案，负责方案实施12周廷斌无西安科技大学西安科技大学技术骨干，参与制定项目实施方案，负责方案实施主要完成单位及创新推广贡献：主要完成单位有西安科技大学、陕西陕煤曹家滩矿业有限公司、陕西西科智安信息科技有限公司。西安科技大学扎根煤炭行业，服务于煤炭科技创新与技术进步，拥有深厚的煤炭行业背景与扎实的研究基础和科研实力。依托西安科技大学的本项目研究成果主要负责构建矿井巷道火灾风险指标体系、风险辨识与预测模型，研发矿井巷道火灾无线烟气动态感知预警系统、外因火灾火焰视频智能识别系统、巷道火灾风险动态感知与智能预警软件系统，构建矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警平台，并参与现场工业性试验。陕西陕煤曹家滩矿业有限公司负责项目研究过程中的技术推广应用及效果评价工作，统筹规划项目整体研究思路和项目整体实施计划，主要负责矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警系统的工业性试验，负责矿井巷道火灾风险动态感知与智能预警系统现场安装，考察监测数据采集，以及系统运行的稳定性。陕西西科智安信息科技有限公司主要参与研发了集烟雾、温度、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氯化氢等传感器于一体的矿用本安型无线烟气传感器及矿用本安型无线监测装置主机，参与研制了矿用本安型云台式智能摄像仪，并进行可成果转化和煤安认证。8.完成人合作关系说明：康付如副授项目负责人，立项申报与项目论证，项目技术指导与总协调，研究报告审查、修改；李增林总经理负责技术指导与咨询，研究报告审查；王伟峰王伟峰教授参与制定研究方案，负责项目实施，研究报告编写；王锐总工程师参与制定实施方案，负责技术研发与分析检测；杨博参与制定研究与实施方案，负责项目实施，研究报告编写、修改与完善；王振兴副总工程师参与制定项目研