煤田火灾预警系统总体架构
金福来科技的煤田火灾预警系统基于“多源感知 + 智能分析 + 三维可视化”的总体思路， 采用分层分布式架构设计，涵盖数据采集层、传输层、分析层与应用层， 实现煤田火灾的全周期监测与智能治理。
金福来科技的煤田火灾预警系统基于 煤田火灾形成机理 的研究成果，遵循“多源感知 + 智能分析 + 三维可视化”的总体思路。 系统采用分层分布式架构设计，涵盖数据采集层、传输层、分析层与应用层， 实现煤田火灾的全周期监测与智能治理。
1. 数据采集层
系统通过多类型传感器和图像采集设备，实现对煤田火情的实时感知。 包括红外热像仪、温湿度传感器、可燃气体传感器、无人机巡检设备等， 并结合 LoRa / 4G / 北斗 通信方式完成数据上传。- 温度监测： 采集地表及煤层温度变化，识别热异常区域；
- 气体检测： 监测 CO、CH₄、CO₂ 浓度，用于自燃预警；
- 图像采集： 利用红外与可见光图像识别烟气、火点与热区；
- 环境监测： 监测风速、湿度、气压等环境因子。
2. 数据传输层
系统支持多种通信方式：LoRaMesh 网状传输、4G/5G 无线通信、卫星链路（北斗）， 可在偏远无人区实现稳定的多通道数据传输。 同时通过边缘节点网关进行数据初步清洗、压缩与缓存，保证网络安全与高可用性。3. 分析处理层
数据传输至中心平台后，由智能分析引擎进行综合处理。 系统利用 AI 算法模型、时间序列分析和空间热力图算法，对火情趋势进行预测与分级评估。- AI 模型识别：基于卷积神经网络（CNN）识别热异常与烟雾特征；
- 气体异常趋势分析：通过 CO 与温度的耦合曲线，自动计算火情风险指数；
- 热力图生成：利用 GIS 数据生成动态火情分布热图，实现区域火势演变可视化。
4. 应用展示层
应用层通过 Web 端与移动端展示系统运行数据，提供实时监测、报警推送、报表生成与地图展示等功能。 管理者可通过电脑、平板或手机实时查看煤田火情变化，远程下达治理指令。
系统四层架构总结： 数据采集层 → 传输层 → 分析层 → 应用层；
实现煤田火灾监测从“数据感知”到“智能决策”的全过程闭环。
三、系统核心功能模块
金福来科技的煤田火灾预警系统在架构设计的基础上，划分为多个功能模块。 各模块既能独立运行，又能通过数据总线协同，实现一体化、智能化的煤田火灾监测与治理管理。1. 红外热成像监测模块
利用红外热成像技术获取地表温度分布，自动识别高温异常点。 系统支持周期性扫描与实时视频流模式，能够在无人值守条件下持续运行。2. 气体监测与分析模块
实时采集火区内的 CO、CH₄、CO₂ 等气体浓度变化， 并结合温度趋势曲线计算“自燃风险系数”， 可实现火情早期预警与多点联动报警。3. AI智能预警模块
系统通过深度学习算法分析多源数据特征，自动识别火情等级。 当火情指数超过阈值时，系统将自动推送预警信息至管理端与手机 APP。4. 三维可视化管理模块
采用三维 GIS 技术，将火区地形、监测点、热像图和气体数据叠加显示， 形成“数字孪生煤田”模型，支持地图缩放、测距、热区动态展示。5. 报警与联动模块
系统内置多级报警机制，包括语音报警、短信通知、微信推送等； 并可联动无人机巡检或地面灭火设备，形成自动化响应流程。6. 数据分析与报表模块
平台可按时间、区域、火情等级生成统计报表， 支持 Excel / PDF 导出， 同时提供火情趋势预测与治理成果分析。7. 权限与多角色管理模块
管理端支持多角色、多级权限配置； 不同角色（如地质专家、调度员、治理工程师）可访问不同功能模块。
通过以上模块协同运行，金福来科技实现了煤田火灾从“感知监测 → 智能分析 → 可视化展示 → 应急治理”的全流程数字化管理。想了解系统在实际应用中的效果，请查看
行业案例与实施成效。
延伸阅读： 煤田火灾形成机理与监测原理｜ 中国知网：煤田火灾监测研究文献｜ Contact Us
