[發(fā)明專利]井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211300852.3
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115598305A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 白光星;李國芳;王日剛;彭鵬;于金鵬;劉海鵬;張興棟;劉強;賈明鑠;王文濤
• 申請（專利權）人: 淄博祥龍測控技術有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/24;E21F17/18
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 孫佩佩

1.一種井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法，其特征在于，包括：

集成電路按照采集規(guī)則，控制電機轉(zhuǎn)動固定角度，將吸氣管路與監(jiān)測管路連通，控制吸氣泵啟動進氣，同時通過傳感器監(jiān)測內(nèi)部氣體流量、是否積水；

集成電路通過流量計實時調(diào)節(jié)進氣流量，如果監(jiān)測到積水，控制電機將監(jiān)測管路與排水管路連通，控制吸氣泵開啟，進行監(jiān)測管路排水，當檢測到無積水，再將監(jiān)測管路與吸氣管路連接進行進樣氣體分析；

一路束管氣體分析完畢后，集成電路按照采集規(guī)則將吸氣管路與另外監(jiān)測管路連通進行重復流程。

2.根據(jù)權利要求1所述的井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法，其特征在于，所述進氣流量通過如下方法調(diào)節(jié)：

按照工作流程，實時監(jiān)測吸氣流量，通過流量計進行流量調(diào)整，并根據(jù)監(jiān)測管路長度建立束管模型，包含長度、抽氣時間、初始流量、控制流量；

經(jīng)過短期學習訓練，進行自動流量控制，實現(xiàn)束管破損、饋折、進水的故障判斷；通過長期學習訓練，實現(xiàn)破損、饋折、進水的準確定位。

3.根據(jù)權利要求2所述的井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法，其特征在于，所述短期學習訓練的具體方法如下：

長期統(tǒng)計一路束管的長度、抽氣時間、初始流量、控制流量，長度為L，束管半徑為R，抽氣時間為T、初始流量為S、控制流量為變量C，

以抽氣時間T作為每一路束管采樣的關鍵參數(shù)，

抽氣時間公式Σ1T=（L（Π*R2*0.001）*S/C）/C

控制流量為C＝5L/min，

當初始流量0.8≥S/C≥1.2，正常采集工作；

當初始流量S/C≤0.8，啟動報警，記錄為束管破裂；

當初始流量1.2≥S/C≥2，束管判斷進水，將束管切換至排水，并持續(xù)監(jiān)測流量，S/C≤1.2，回復正常采集狀態(tài)；

當初始流量S/C≥2，啟動報警，記錄為束管饋折；

通過不斷訓練，使用S/C作為特征值和關鍵參數(shù)抽氣時間反復進行參數(shù)調(diào)整，根據(jù)多參對比實驗結(jié)果，最終確定最佳的特征參數(shù)。

4.根據(jù)權利要求3所述的井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法，其特征在于，所述長期學習訓練的具體方法如下：

當訓練判別器時，判別器輸入生成器生產(chǎn)特征值，為了進一步提升判別器判別數(shù)據(jù)準確性能力，把吸氣泵實時電流作為判別器輸入的額外條件，將特征值與吸氣泵實時電流A進行拼接融合，完成長期訓練；

融合后的抽氣時間公式為：

抽氣時間公式Σ1T=（L（Π*R2*0.001）*S/C）/C*A/500。

5.根據(jù)權利要求1所述的井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法，其特征在于，所述采集規(guī)則是指規(guī)定進行指定束管監(jiān)測的時間段，束管接入為圓盤型，共計M個輸入接入口（2），電機每轉(zhuǎn)動固定角度即為切換下一路束管，如果采集N號束管，電機轉(zhuǎn)動N*固定角度即可實現(xiàn)指定束管的抽氣監(jiān)測，M為大于等于10的正整數(shù)。

6.一種應用于權利要求1-5任一項所述的井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制方法的裝置，其特征在于，包括新型切換閥、集成電路、傳感模塊，

集成電路用于配合傳感模塊的實時數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)對束管內(nèi)部氣體流量控制的深度學習，實現(xiàn)濾水、反吹，出氣口的氣流、氣壓均衡；

傳感模塊集成氣壓、流量、液位、振動傳感器，傳感模塊安裝出氣口位置，如果監(jiān)測到超限數(shù)據(jù)，根據(jù)集成電路的指令進行相應的排水、反吹操作；

新型切換閥采用束管切換轉(zhuǎn)盤（1），束管切換轉(zhuǎn)盤（1）有兩個接口，水平方向接口為接入口（2），通過束管切換轉(zhuǎn)盤（1）旋轉(zhuǎn)與外接監(jiān)測管路進行連通，豎直方向接口為輸出口（3），接入氣體分析主站的吸氣泵吸氣口。

7.根據(jù)權利要求6所述的井下便攜式多路氣體監(jiān)測控制裝置，其特征在于，所述束管切換轉(zhuǎn)盤（1）采用步進電機（5）驅(qū)動，通過數(shù)據(jù)線接入氣體分析主站，氣體分析主站根據(jù)采集規(guī)則，發(fā)送步進電機（5）轉(zhuǎn)動角度實現(xiàn)指定監(jiān)測管路的氣路連通，實現(xiàn)對應采樣點的氣體采樣工作。