[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711340067.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN108022052A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛善君;張鵬鵬;雷小平;侯立;陳華州;楊陽;周冬鎖;王永;胡澤云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京龍軟科技股份有限公司;北京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/02;H04L29/08
• 代理公司: 北京匯信合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 夏靜潔

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)及方法，該基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)包括云服務(wù)器、操作終端、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、防火瓦斯監(jiān)測(cè)器、一氧化碳監(jiān)測(cè)器以及頂板壓力監(jiān)測(cè)器；防火瓦斯監(jiān)測(cè)器、一氧化碳監(jiān)測(cè)器以及頂板壓力監(jiān)測(cè)器分別與環(huán)網(wǎng)交換機(jī)連接，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與云服務(wù)器和操作終端分別連接。本發(fā)明以綜合集成的煤礦信息系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立煤礦安全綜合數(shù)據(jù)庫和專家知識(shí)庫；結(jié)合煤礦日常業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，基于三維虛擬礦井模型，建立煤礦安全動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)，最終降低煤礦安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)煤礦安全管理的信息化和現(xiàn)代化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

煤礦安全生產(chǎn)和管理是煤礦企業(yè)最核心的工作，目前我國煤礦安全信息系統(tǒng)還停留在信息集成和展示的層面，缺乏大數(shù)據(jù)歷史分析、挖掘和預(yù)測(cè)，無法建立事前預(yù)防預(yù)控機(jī)制。

二十世紀(jì)90年代以來，我國煤炭安全生產(chǎn)信息化建設(shè)迅速展開，取得了長足的進(jìn)步，主要有如下幾個(gè)方面：(1)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)：各生產(chǎn)礦井基本上都建立了基于工業(yè)以太網(wǎng)搭建的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，以及面向企業(yè)信息化建設(shè)的局域網(wǎng)。(2)煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)：基于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)以工業(yè)組態(tài)軟件為基礎(chǔ)搭建綜合自動(dòng)化信息集成平臺(tái)，將各分散的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)集中一個(gè)平臺(tái)管理，初步實(shí)現(xiàn)安全、生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。(3)以煤礦安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”為主題的系統(tǒng)建設(shè)：2010年國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局提出建設(shè)完善煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”，包括建設(shè)瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員考勤定位系統(tǒng)、礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、以及井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)。(4)企業(yè)管理信息系統(tǒng)建設(shè)：包括生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、原煤生產(chǎn)系統(tǒng)、煤質(zhì)及運(yùn)銷管理系統(tǒng)等面向特定專業(yè)部門的管理信息系統(tǒng)。

目前關(guān)于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)的目的是促進(jìn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控新技術(shù)新裝備的推廣應(yīng)用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能和安全可靠性，適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的需要。促進(jìn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控多元融合和信息共享，提高煤礦安全預(yù)測(cè)預(yù)警水平，實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用。其中，方案要求升級(jí)后的系統(tǒng)應(yīng)具有大數(shù)據(jù)分析功能，如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數(shù)據(jù)分析、瓦斯涌出、火災(zāi)等的預(yù)測(cè)預(yù)警等。因此，基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷方法的研究也是現(xiàn)階段解決煤礦安全問題的重要手段之一。

然而，煤炭安全生產(chǎn)是一個(gè)綜合系統(tǒng)工程，不僅僅是數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集和監(jiān)測(cè)展示，涉及到人員、設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境、管理四大要素的相互影響和聯(lián)動(dòng)，涉及到采煤、掘進(jìn)、機(jī)電、運(yùn)輸、通風(fēng)、地測(cè)和防治水、調(diào)度、洗選、運(yùn)銷等諸多生產(chǎn)環(huán)節(jié)和專業(yè)管理的相互協(xié)作，涉及到對(duì)歷史生產(chǎn)過程的回顧整理和分析挖掘、對(duì)現(xiàn)勢(shì)生產(chǎn)狀態(tài)的總結(jié)概括和推理診斷、對(duì)未來安全狀況的預(yù)判和預(yù)警。

縱觀我國煤礦信息化建設(shè)近10多年的發(fā)展，煤炭企業(yè)建設(shè)的諸多安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)還停留以系統(tǒng)集成為主的生產(chǎn)和流通過程的數(shù)字化和信息化層面上，沿襲部門專業(yè)條塊分割的信息化模式，存在諸多問題：(1)部門專業(yè)之間信息系統(tǒng)割裂。(2)人員、設(shè)備、環(huán)境、管理四大要素割裂。(3)歷史安全、現(xiàn)勢(shì)安全和未來安全割裂。(4)安全生產(chǎn)要素的時(shí)間和空間維度割裂。(5) 安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)重展示輕分析挖掘。(6)安全生產(chǎn)多定性評(píng)估而少定量診斷。(7)安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)的軟硬件伸縮性不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)了煤礦安全管理的信息化和現(xiàn)代化。

該基于大數(shù)據(jù)分析的煤礦安全生產(chǎn)動(dòng)態(tài)診斷系統(tǒng)包括云服務(wù)器、操作終端、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)、防火瓦斯監(jiān)測(cè)器、一氧化碳監(jiān)測(cè)器以及頂板壓力監(jiān)測(cè)器；

所述防火瓦斯監(jiān)測(cè)器、一氧化碳監(jiān)測(cè)器以及頂板壓力監(jiān)測(cè)器均設(shè)置在井下，所述云服務(wù)器和所述操作終端均設(shè)置在井上，所述防火瓦斯監(jiān)測(cè)器、一氧化碳監(jiān)測(cè)器以及頂板壓力監(jiān)測(cè)器分別與所述環(huán)網(wǎng)交換機(jī)連接，所述環(huán)網(wǎng)交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與所述云服務(wù)器和所述操作終端分別連接。