[發明專利]一種礦用密閉多參數智能檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202211083832.5
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115450696A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王公達;付繼興;龔浩然;楊鑫;董天文;王鵬
• 申請（專利權）人: 天津礦智科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G06F30/27;H04M1/72412;G06F111/06
• 代理公司: 合肥北極牛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34239
• 代理人: 施德祥

1.一種礦用密閉多參數智能檢測系統，其特征在于，包括密閉參數測試主機、密閉參數信息采集移動終端、密閉參數信息管理系統；

所述密閉參數測試主機包括殼體(7)、抽氣泵(2)、傳感器組(8)、氣倉(9)和電池(10)，所述抽氣泵(2)、氣倉(9)和電池(10)均位于殼體(7)內，抽氣泵(2)與氣倉(9)通過管道連接，所述傳感器組(8)位于氣倉(9)內，在殼體(7)前側面設有測溫接口(4)、測壓接口(5)、進氣口(6)、出氣口(12)和壓力出口(13)，所述出氣口(12)和壓力出口(13)均與氣倉(9)相連接，出氣口(12)和壓力出口(13)內均設有開關閥，測壓接口(5)與氣倉(9)相連接，進氣口(6)與抽氣泵(2)相連接，測溫接口(4)與溫度傳感器電性連接，在殼體(7)上還設有充電口(11)、主機電源開關(1)和指示燈(3)，所述充電口(11)、主機電源開關(1)、指示燈(3)、傳感器組(8)、抽氣泵(2)均與電池(10)電性連接；

所述密閉參數信息采集移動終端為安裝有密閉多參數測量APP的防爆智能手機，密閉多參數測量APP包含密閉信息測量模塊、草稿箱模塊、同步模塊；所述密封參數測試主機還具有藍牙通信模塊與密閉參數信息采集移動終端具有的藍牙通信模塊進行通信連接。

2.根據權利要求1所述的一種礦用密閉多參數智能檢測系統，其特征在于，所述密閉參數信息管理系統包括密閉參數上傳Web服務程序單元、密閉參數測定數據庫、密閉參數管理Web服務程序單元、密閉火情預測報表在線審批Web服務程序單元；所述密閉火情預測報表在線審批Web服務程序單元具有基于模擬退火算法-粒子群算法-支持向量機的耦合模型；

所述模擬退火算法-粒子群算法-支持向量機的耦合模型表達式如下：

式中，代表粒子i在其第k次迭代中的位置，可以被看作是搜索空間中某一點的d維向量坐標；代表粒子i在其第k次迭代的速度，可以被看作粒子進化時的d維向量步長，為了避免粒子遠離搜索空間，可以將空間中創建的粒子速度限制在-v_dmax和v_dmax之間；表示單個粒子i在其第k次迭代中的最佳位置處的d維向量坐標；是種群粒子中第k次迭代中最佳位置的d維向量坐標；c₁和c₂代表加速系數，用于調節個體粒子飛行中的速度變化，防止循環陷入局部最優；r₁和r₂表示隨機特征值，范圍在0～1之間；w為慣性權重；f_i為第i個粒子的適應度；f_ag為粒子群目前的平均適應度；f_min為粒子群目前的最小適應度。

3.根據權利要求2所述的一種礦用密閉多參數智能檢測系統，其特征在于，所述傳感器組(8)包括一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、甲烷傳感器、氧氣傳感器、壓差傳感器和溫度傳感器。

4.一種礦用密閉多參數智能檢測方法，采用權利要求3所述的系統，其特征在于，包括步驟：

S1：設備連接，首先打開測試主機電源開關(1)，然后打開手機移動終端APP，進入密閉信息采集系統主界面，選擇密閉信息測量模塊，操作界面進行藍牙連接，APP通過藍牙連接至測試主機；

S2：調整參數，通過手機端APP進入密閉基礎信息錄入界面，選擇需要開展檢測的密閉，依次錄入檢測人、煤層、采區、測量時間等信息，然后通過界面選擇，進入密閉外觀拍攝界面，填寫密閉墻體外觀和支護情況信息，然后通過手機相機拍攝密閉現場照片；

S3：濃度測量獲取，通過APP進入密閉外氣體參數測量界面，測試過程中需保證設備進氣口(6)與密閉外環境相通，選擇測量時長在1-10min之間，APP內選擇測量開啟控制，則設備內的抽氣泵(2)開始抽氣，指示燈(3)一直處于閃爍狀態，開始測量氣體濃度，測試結束后，測量結果自動顯示在界面表格內；

S4：溫度測量獲取，通過APP進入溫度測量界面，將測溫線接入主機測溫接口(4)，然后將測溫探頭放置在需要測量的空間內，選擇測量控制傳感器組(8)開始測量環境溫度，倒計時20s結束后，測量結果顯示在界面表格內，水文測量方法與氣體測量方法相同；

S5：壓力測量獲取，通過APP進入密閉內外壓差測量界面，使用膠管將主機上的測壓接口(5)與密閉墻上預留的觀察孔連接，APP內選擇測量開啟控制，開始測量閉內外壓差，指示燈(3)閃爍；倒計時20s結束后測量結束，測量結果顯示在界面中的表格內；

S6：內部數據測量獲取，通過APP進入密閉內氣體參數測量界面，使用專用膠管將主機上的進氣口(6)與密閉墻上預留的觀察孔連接，選擇測量時長在1-10min之間，APP內選擇測量開啟控制，則設備內的抽氣泵(2)開始開始抽氣，指示燈(3)一直處于閃爍狀態，開始測量密閉內氣體濃度，測試結束后，測量結果自動顯示在界面表格內；

S7：數據上傳，通過APP進入測量信息匯總界面，檢查確認測量信息無誤后，通過APP選擇信息上傳進行提交，信息提交成功后進入排氣提示界面，將主機與密閉墻的連接管路斷開，通過APP選擇控制排氣操作，則氣泵開始排氣，將主機氣倉(9)內的殘余氣體排空，30s倒計時結束后，界面跳轉至APP主界面；

S8：數據歸類保存，井下測試地點無環網時，提交的測試信息暫存在草稿箱中，當進入環網區域時，點擊手機終端APP主界面的草稿箱模塊，進入草稿箱界面，選中已經完成測試的密閉，然后點擊提交，即可上傳至地面Web端的密閉信息管理系統；

S9：數據分析計算，結合Web端密閉信息管理系統中的氣體濃度和溫度樣本數據集，基于模擬退火算法-粒子群算法-支持向量機的耦合模型，通過機器學習進行密閉空間火災危險性預測；

S10：審批存檔，在Web端管理系統中可查看、導出密閉檢測表單，進行線上審批或存檔。