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龙图腾网获悉东北大学申请的专利基于5G通信技术的地下工程透水事故监测装置及预警方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119102771B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411484501.1，技术领域涉及：E21F17/18；该发明授权基于5G通信技术的地下工程透水事故监测装置及预警方法是由刘建坡;徐孝男;张子轩;范彦迪;王永昕设计研发完成，并于2024-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于5G通信技术的地下工程透水事故监测装置及预警方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于5G通信技术的地下工程透水事故监测装置及预警方法，涉及地下工程透水事故监测预警技术领域。该装置包括报警器、多源信息采集盒、水温水压传感器、流量计、5G信号发射器、配电系统、水质传感器和供电线缆；该方法实现现场水温、水压、涌水量和离子浓度监测信号的有效传输，解决了传统有线传输布线复杂、易受损坏的问题。该方法采用层次分析法构建透水事故风险评估模型，同时将风险评估模型嵌入透水事故隐患监测与智能分析系统，可对地下工程透水事故隐患信息进行实时分析，可实现监测指标异常等级的实时显示和透水事故风险等级的实时报警。

本发明授权基于5G通信技术的地下工程透水事故监测装置及预警方法在权利要求书中公布了：1.一种基于5G通信技术的地下工程透水事故预警方法，基于基于5G通信技术的地下工程透水事故预警装置实现，该装置包括报警器、多源信息采集盒、水温水压传感器、流量计、5G信号发射器、配电系统、水质传感器和供电线缆；所述多源信息采集盒由设备保护箱、工业触控一体机和采集仪组成，工业触控一体机和采集仪设置在设备保护箱内；工业触控一体机内集成透水事故隐患监测与智能分析系统，用于进行透水事故隐患监测与智能分析；所述报警器设置在设备保护箱上，与设备保护箱内的工业触控一体机连接，用于透水灾害报警； 所述水温水压传感器用于水温和水压的采集，所述流量计用于涌水量的采集，所述水质传感器用于离子浓度的采集； 所述水温水压传感器、流量计和水质传感器将采集到的监测值通过无线网络传输到多源信息采集盒中的采集仪，采集仪将采集到的模拟信号转换成电流信号，传输到工业触控一体机内集成的透水事故隐患监测与智能分析系统中进行透水事故隐患监测与智能分析，当监测指标出现异常时，所述报警器进行透水灾害报警； 所述配电系统通过和供电线缆与交流电源连接，将地下工程现场供电电压转换至12V直流电给所述多源信息采集盒进行供电； 所述5G信号发生器将多源信息采集盒获取到的监测数据实时传输到所述井上终端系统，实现地下工程现场和井上终端的同步透水灾害预警； 其特征在于：所述方法包括以下步骤： 步骤S1：在巷道侧壁上钻孔安装水温水压传感器； 步骤S2：在巷道侧壁涌水点上钻孔安装流量计； 步骤S3：在流量计自带的导水管的下游端安装水质传感器； 步骤S4：根据水温水压传感器、流量计和水质传感器的安装位置，在巷道侧壁上安装多源信息采集盒、配电系统和报警器； 步骤S5：工业触控一体机内集成的透水事故隐患监测与智能分析系统基于透水事故风险评估模型进行风险评估，透水事故隐患监测与智能分析系统中设置风险评估指标的预警阈值，若其中某一指标值超过预警阈值时，工业触控一体机触发报警器立即进行透水灾害预警； 所述的透水事故风险评估模型基于以下步骤建立： 步骤S51：建立透水事故风险评估指标体系：选取涌水量、离子浓度、水压和水温作为透水事故风险评估指标体系中的监测指标，同时考虑到工程地质条件对透水事故的影响，选取渗透系数和富水性作为风险评估指标体系中的地质条件指标；同时，划分评价指标异常等级为：Ⅳ级、Ⅲ级、Ⅱ级和Ⅰ级，其中，Ⅳ级为无危险，Ⅲ级为低危险，Ⅱ级为中等危险，Ⅰ级为高危险； 步骤S52：基于BP神经网络建立涌水量异常判别模型确定涌水量异常准则； 步骤S53：根据实时监测到的水温与异常阈值确定水温异常准则； 步骤S54：根据当前时刻水压值与围岩隔水层所能承受的临界水压确定水压异常准则； 步骤S55：基于矿井中水中氯离子浓度平均值和当前时刻的氯离子浓度确定水中氯离子浓度异常准则； 步骤S56：确定渗透系数异常准则； 步骤S57：确定富水性异常准则； 步骤S58：采用层次分析法构建透水事故风险评估模型，进行透水事故风险评估； 将透水事故风险评估指标体系分为监测指标和地质条件指标两大类，监测指标包括涌水量、水温、水压和离子浓度，地质条件指标包括渗透系数和富水性；在综合分析透水事故影响因素后，根据各指标的敏感程度以及在透水致灾过程中的变化幅度，将水压和涌水量划分为第一层指标、离子浓度和水温划分为第二层指标、渗透系数和富水性为第三层指标，层级逐级降低；然后比较指标重要性、建立判别矩阵、进行一致性检验以及确定最终权重；同时统计最底层指标相对于最高层的权重，建立了风险评估体系权重表，进行透水事故风险评估； 步骤S6：5G信号发生器将透水事故隐患监测与智能分析系统获取到的监测数据实时传输到所述井上终端系统，实现现场和井上终端的同步透水灾害预警。

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