[發明專利]礦井通風監測與遠程控制系統及智能決策方法

在審

• 申請號: 202210048873.4
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114396313A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 錢會發;何敏;武福生;卜滕滕;昌偉鋒
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F1/00
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 吳霜

本發明公開了一種礦井通風監測與遠程控制系統及智能決策方法，系統包括井下風網監控系統、地面風機變頻監控系統、工業以太網通信系統和地面監控中心；井下風網監控系統用于實時監測井下通風網絡分支的環境參數和通風參數，對通風設施的狀態進行監測與調控；地面風機變頻監控系統用于實時監測地面風機的運行工況參數，完成對地面風機運行頻率的調控；工業以太網通信系統用于將獲取的井下通風網絡分支的環境參數、井下通風網絡分支的通風參數、地面風機的運行工況參數、通風設施的狀態參數和地面監控中心的控制指令進行上行下行傳輸；地面監控中心用于實時監控整個礦井通風網絡的運行參數。本發明具有實現通風網絡風流參數實時動態測定的優點。

技術領域

本發明涉及礦井通風的技術領域，尤其是一種礦井通風監測與遠程控制系統及智能決策方法。

背景技術

礦井通風系統是保障煤礦安全生產的重要系統之一，擔負有向井下工作地點送入充足的新鮮空氣、稀釋與排出井下有毒有害氣體、粉塵和熱濕等重任。礦井通風系統由通風方式所決定的井巷通風網絡、驅動風流的主要通風機以及控制風流的通風構筑物所組成。合理的礦井通風系統是保障礦井安全生產、改善井下人員勞動安全健康條件和防災抗災的最重要環節。為了保證通風系統能夠安全、穩定、經濟地運行，技術管理人員需要及時獲得巷道風量、巷道通風阻力分布、主要通風機運行工況等通風基礎參數，為礦井通風系統管理和決策提供依據。

然而，礦井通風系統參數隨著礦井采掘工程接替實時動態變化，采用人工測量通風參數的工作量十分巨大，并且很難實時、準確地獲得礦井通風系統通風參數數據，使得通風管理人員很難及時察覺系統的安全隱患，影響應對措施的制定，從而增大隱患轉向事故的機率。采用人工測定法的測量成本和實施難度較大，且無法實現通風網絡風流參數實時動態測定的要求。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明提出一種礦井通風監測與遠程控制系統及智能決策方法，具有實現通風網絡風流參數實時動態測定的優點。

根據本發明實施例的礦井通風監測與遠程控制系統，包括井下風網監控系統，所述井下風網監控系統用于實時監測井下通風網絡分支的環境參數和通風參數，并對通風設施的狀態進行監測與調控；地面風機變頻監控系統，所述地面風機變頻監控系統用于實時監測地面風機的運行工況參數，并完成對地面風機運行頻率的調控；工業以太網通信系統，所述工業以太網通信系統用于將獲取的井下通風網絡分支的環境參數、井下通風網絡分支的通風參數、地面風機的運行工況參數、通風設施的狀態參數以及地面監控中心的控制指令進行上行下行傳輸；地面監控中心，所述地面監控中心用于實時監控整個礦井通風網絡的運行參數，通風異常時，獲取排除通風異常的調節方案。

根據本發明實施例的礦井通風監測與遠程控制的智能決策方法，地面監控中心會根據井下通風網絡異常分支的環境參數和通風參數，通過分析確定最小余樹分支，智能地計算出通風系統消除異常的調控方案。

本發明的有益效果是：(1)礦井通風監測與遠程系統可與其他系統應急聯動；(2)該系統由井下風網監控系統、地面風機變頻監控系統、工業以太網通信系統以及地面監控中心等組成，主系統與子系統具有低耦合性和高內聚性，便于拓展其他系統；井下風網監控系統由眾多模塊構成，同時便于增減其他模塊；(3)智能決策方法具備通風異常預警、通風異常排除的優點；(4)礦井通風監測與遠程系統能對多源數據進行高度融合，共同作用智能決策方法并做出相關響應；(5)子系統具備高度的冗余性、魯棒性。

進一步具體地限定，上述技術方案中，所述井下風網監控系統包括：井下監控分站，所述井下監控分站用于實時監測井下通風網絡分支的環境參數和通風參數，以及對通風設施進行監控與調節；通風參數監測模塊，所述通風參數監測模塊用于實時監測井下通風網絡分支的通風參數；環境參數采集模塊，所述環境參數采集模塊用于實時監測井下通風網絡分支的環境參數；通風設施控制模塊，所述通風設施控制模塊用于井下通風網絡分支中通風設施的狀態調節與控制。