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作品名称：智防瓦斯——瓦斯智能探测与精准防控一体化系统
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：智防瓦斯队
队伍编号：221778
参赛学生：王新亚沈德瑞
指导老师：唐佳静崔建强
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

开发背景：截至2020年底，全国煤矿数量4700处。国有煤矿70%以上为高瓦斯矿井，约占全国煤矿总数的17％。瓦斯灾害一直是煤矿安全生产的第一杀手。在全球范围内，世界上所有产煤国都有不同程度瓦斯突出和爆炸事故现象。瓦斯涌出量不仅高，治理难度大，而且瓦斯突出和爆炸灾害日趋严重，对国家工业发展造成直接经济损失，人员伤亡也会影响社会稳定，还会产生如 CO、CO₂等大量的有毒有害气体从而污染环境，给煤矿安全生产带来严重的威胁。

目前瓦斯矿井各类设备分散独立，作业时需多次切换设备、重复操作，设备间协同性差，其监测主要是利用无线电波检测仪、钻孔窥视仪探测，并不能满足煤矿安全生产智能化需要。研发一款满足目前深度开采需求的精准测定煤层瓦斯富集区的设备并且实现精准防控的一体化系统迫在眉睫。并且设备要求达到精准化、智能化、普适化、可视化。减少人工依赖，保证能源利用率以及人员生命财产安全。

结构说明：本团队基于此研发出平台主打产品：瓦斯富集区精准探测系统装置，为瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井提供保障服务。其主要由监测主机、可视探头、测深装置构成，利用可视探头前端高清摄像头、中部气体和姿态传感器进行实时图像和浓度的采集传输，并通过专用的通讯线缆与人机交互的监测主机相结合，从而对井下所在位置的深度、氧气、甲烷、二氧化碳浓度等参数以及姿态和图形数据进行实时图像显示。

瓦斯富集区预测的平台会将设备采集到的数据，上传到平台数据库，经过大数据的分析，我们可以得到在相同地质条件下、相同煤层条件下的瓦斯富集区分布规律，进而预测下一个类似地区的瓦斯富集区的地点，进而更好地为煤矿企业服务。平台主要服务对象是煤矿企业，同时结合该地区的实际条件，最后达到瓦斯富集区精准探测、瓦斯的抽采和利用的目的。

功能和使用说明：瓦斯富集区精准探测系统装置主要以 O₂、CO₂、CH₄传感器为基础，将参数上传到监视主机上，对瓦斯涌出分布及全矿瓦斯富集状况建立起三维图像模型，分析并确定通风瓦斯的危险区域、瓦斯涌出的状态、矿井分区的瓦斯涌出规律。瓦斯智能探测系统为抽采瓦斯做好前期准备，这有利于提升我国煤矿安全生产和管理水平，实现煤矿企业安全、可靠、高效生产目的提供有力的支撑。