【物联天下团队：以科技微光，守护矿井平安】

在煤矿安全生产这一关乎万千矿工生命与家庭福祉的严峻战场上，每一次瓦斯爆炸的冲击波、每一场井下火灾的肆虐，都可能瞬间吞噬鲜活的生命，粉碎家庭的完整与希望。面对这一重大挑战，安徽理工大学一支由12名跨学科师生组成的团队，怀揣“以智能技术筑牢矿山安全生命线”的坚定初心，历经数百个日夜的潜心钻研与技术攻关，成功研发出具有重大实用价值的“井下火灾爆炸性监测预警系统”，获得四项软件著作权授权，并提交了三项专利处于审核状态。这项创新成果，如同为矿工撑起了一把坚实可靠的“智能安全伞”，以科技之力守护着矿井深处的平安。

图为 井下火灾爆炸检测预警系统成品

【攻坚之路：从图纸构想到井下实测】

研发初期，团队面临严峻技术挑战。井下极端高温300度以上与持续高尘环境，对传感器的稳定性和精度要求极为苛刻，导致早期设备数据漂移、失真，可靠性不足。同时，传统静态“爆炸三角形”理论模型难以适应井下动态通风条件下甲烷、氧气、一氧化碳等关键气体浓度的瞬息变化，无法有效跟踪实时爆炸风险。

为攻克传感器环境适应性难题，团队开展了海量的材料测试与封装工艺试验，测试数十种防护材料和密封结构，积累上万组温湿度循环数据。在软件算法层面，基于对近10年矿井历史气体浓度时序数据的深度挖掘，运用线性代数分析和数理。统计分析，使用matlab构建了超过100组动态修正公式，最终开发出能精确模拟复杂通风条件下爆炸风险边界迁移的算法模型。

图为 团队技术人员连夜攻关硬件技术难题 

历经三代产品迭代和无数次的优化升级，系统终于定型。其核心架构包含：多维感知层，集成甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、乙烯、氢气等8类高精度、抗干扰气体传感器，如同部署在井下的“嗅觉灵敏的猎犬群”，能同时旦连续地捕捉关键气体浓度的细微变化；智能分析层，基于深度优化的动态风险评估算法，如同系统的“智慧大脑”，每秒对采集数据进行融合分析，实时计算并更新爆炸风险概率值（0-100%）；可视化交互层，构建三维矿井地理信息系统（3D GIS）平台，将抽象复杂的监测数据转化为直观、易理解的“风险热力图”和预警信息，使地面指挥中心人员能够“一目了然”地掌控井下安全态势。

图为 团队成员实地测试 

【系统内核：让安全看得见、摸得着】

该系统的核心气体传感器阵列采用特殊材料和补偿技术，精密封装在坚固防爆外壳内，确保其能在300℃的高温范围及高尘环境下长期稳定工作，耐受井下严苛的物理化学环境。技术核心在于先进的“动态爆炸边界算法”，它突破传统的安全/危险二元判断，在经典爆炸三角形理论基础上，深度融合实时温度数据，通过持续学习环境变化，实现0-100%连续风险概率评估，显著提升预警时效性与准确性。系统具备强大的联动处置能力，如监测到某区域氧气浓度低于18%并伴CO异常升高时，会立即自动显示爆炸概率、触发强声光报警并显示爆炸预测时间指引撤离，并向地面调度中心推送最高级别预警。同时，系统提供直观的决策支持，可自动生成精确定位隐患点、评估风险等级、分析趋势并提出处置建议的简明报告，确保即使经验丰富的老矿工也能快速理解并行动，形成风险监测、预警、处置与决策支持的闭环管理。

图为 软件界面示例

【星火燎原：让安全理念传得更远】

物联天下团队团队始终秉持“播撒安全意识种子”的信念，带着动画课件和简易模型走进矿区校园，生动科普矿井安全知识。团队还将技术心得与攻关故事整理成文章发表在校刊和媒体平台上，引发行业对提升矿山本质安全的关注。面向未来，团队计划将煤矿验证的技术升级改造，拓展应用到石油化工储运、地下管廊等存在易燃易爆风险的高危领域，让源自矿井的“科技守护”照亮更多角落。

撰文｜朱国磊 张海旭

图片｜赵予韧

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