基于Raspberry Pi的矿井通风环境在线监测系统研制与应用

作     者：任海龙 孔铭 张宝金 黄铂然 黄浩 王培涛 

作者机构：北京科技大学土木与资源工程学院 鞍钢集团矿业有限公司眼前山分公司 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:52074020) 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室2019年开放基金项目(编号:WPUKFJJ2019-06) 北京科技大学青年教师学科交叉研究项目(中央高校基本科研业务费专项资金)资助项目(编号:FRF-IDRY-21-001) 

主　　题：金属矿山 树莓派 通风 在线监测 解算数据修正 

摘      要：为解决目前我国矿山井下通风监测系统安装周期长、功能不足、布点灵活性较低、数据二次利用水平不足等问题，自主开发了一套矿井通风环境系统在线监测系统，系统以Raspberry Pi开发板为核心，连接多种传感器作为数据采集仪，以ONENET物联网平台为终端数据显示和储存平台，利用其触发器功能实现井下通风环境安全预警，该系统已成功应用于眼前山铁矿。结果表明：系统实现了眼前山铁矿井下通风环境（温度、湿度、大气压强、风速、巷道内空气质量指数IAQ和CO浓度）的实时监测和数据传输。通过该系统建立了眼前山铁矿井下温度场等数据库，以眼前山三维仿真通风系统为基础，整合井下实时监测数据，利用最小二乘法拟合形成解算数据的修正公式，并对其进行了修正。该系统操作简易，运行稳定，可大面积布点，数据可进行二次利用，提高了通风网络解算数据的准确性，开放式云平台的应用能减少服务器架设，降低开发成本，有效满足金属矿山通风监测需求，具有良好的应用前景。