一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，包括：抽采模块、数据采集模块、流量检测模块、智能分析模块、智能控制模块、第一通信模块、第二通信模块、云平台；所述抽采模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；所述智能分析模块通过所述第一通信模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；所述智能分析模块通过所述第二通信模块与所述云平台连接；本发明专利技术通过上述的技术方案保证了专业人员的安全性，摆脱了井下操作的空间限制，提高了自动化智能化水平，具有很强的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统
本专利技术涉及瓦斯抽取
，特别涉及一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统。
技术介绍
煤矿属于是高危工作场所,安全隐患不确定性很大,在危险场所无人或尽量减少人员是提升生产安全的主要手段。一直以来,煤矿的技术进步基本上都是在提升生产效率的同时大幅度减少危险场所人员,当前煤矿智能化是解决这一问题的重要抓手。在煤炭行业智能化程度不高，尚处于发展的初级阶段的大环境下，针对井下感知困难、难以实现远程实时控制、智能决策效率低下、需要大量专业人员去进行实地操作等问题，原有的WIFI和4G技术无法保证低延时高可靠等问题，第五代移动通信技术的出现为解决以上问题提供了技术基础。结合煤矿井下实际需求，5G技术为煤炭企业提供各项井下作业提供了切实保障，从5G技术的优势角度出发可知基于5G技术建设智慧矿山的广阔应用前景，煤矿产业中瓦斯抽放作为极易产生安全事故且生产过程中不确定因素极多的工程，现有技术中亟需一种基于5G技术的瓦斯抽放系统去解决安全性低、可操作空间小、需要大量人工操作等问题。
技术实现思路
为解决上述现有技术中所存在的安全性低、可操作空间小、需要大量人工操作问题，本专利技术提供一种安全性高、摆脱可操作空间限制，减少人工使用的用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，包括：抽采模块、数据采集模块、流量检测模块、智能分析模块、智能控制模块、第一通信模块、第二通信模块、云平台；所述抽采模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；所述智能分析模块通过所述第一通信模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；所述智能分析模块通过所述第二通信模块与所述云平台连接；所述抽采模块用于抽采瓦斯；所述数据采集模块用于采集瓦斯浓度数据；所述流量检测模块用于采集瓦斯流量数据；所述智能分析模块用于对所述瓦斯浓度数据及所述瓦斯流量数据进行处理，并结合所述云平台内存储的数据，生成控制指令，将所述控制指令传输给所述智能控制模块，同时将所述控制指令、所述瓦斯浓度数据、所述瓦斯流量数据上传给所述云平台；所述智能控制模块用于控制所述抽采模块对瓦斯进行抽采；所述云平台用于存储处理所述智能分析模块的控制指令、瓦斯浓度数据及瓦斯流量数据。优选的，所述抽采模块包括主管抽采单元及若干个支管抽采单元；若干个所述支管抽采单元均与所述主管抽采单元连接；所述支管抽采单元用于对煤矿井下煤层中的瓦斯进行抽采；所述主管抽采单元用于对支管抽采单元抽采的瓦斯进行汇集。优选的，所述数据采集模块包括若干个第一采集单元、第二采集单元；所述第一采集单元、第二采集单元均与所述智能分析模块进行连接；所述第一采集单元用于采集所述支管抽采单元中的瓦斯浓度数据；所述第二采集单元用于采集所述主管抽采单元中所述瓦斯浓度数据。优选的，所述瓦斯浓度数据包括但不限于CO浓度、CH4浓度、C2H2浓度、C2H4浓度、O2浓度。优选的，所述流量检测模块采用流量传感器，所述流量传感器与所述主管抽采单元连接；所述流量传感器用于采集所述主管抽采单元中的瓦斯流量。优选的，所述智能分析模块包括流量分析单元、浓度分析单元、上传单元；所述流量分析单元通过所述第一通信模块分别与所述第二采集单元、所述流量监测模块连接；所述浓度分析单元通过所述第一通信模块与所述第一采集单元连接；所述上传单元与所述流量分析单元、所述浓度分析单元连接；所述上传单元还通过所述第二通信模块与所述云平台连接；所述流量分析单元基于所述主管抽采单元中的瓦斯浓度数据及瓦斯流量数据，进行纯流量检测，基于纯流量检测结果，获取纯流量曲线图，基于所述纯流量曲线图获取最大纯流量，并结合云平台数据生成第一控制指令；所述浓度分析单元基于所述支管抽采单元中所述瓦斯浓度数据，进行浓度分析，并基于浓度分析结果，生成第二控制指令；所述上传单元用于将所述瓦斯浓度数据、所述瓦斯流量数据、所述第一控制指令、所述第二控制指令上传给所述云平台，同时获取所述云平台内存储的数据传输给所述流量分析单元及所述浓度分析单元。优选的，所述智能控制模块包括但不限于电磁阀、馈电开关；所述智能控制模块基于所述第一控制指令及所述第二控制指令进行参数调整。优选的，所述云平台连接有移动终端；所述移动终端用于查看所述云平台存储的数据，同时所述移动终端还用于输入第三控制指令；所述第三控制指令用于控制所述抽采模块进行瓦斯抽采。优选的，所述智能瓦斯抽采系统还包括报警模块，所述报警模块与所述浓度分析单元连接；所述报警模块基于所述第二控制指令进行报警提示。优选的，所述第一通信模块、所述第二通信模块采用5G物联网进行数据传输。本专利技术具有如下技术效果：本申请使用数据采集模块和流量检测模块对抽采模块进行监测，同时将浓度数据、流量数据进行结合，通过智能分析模块进行数据处理，生成控制信号通过智能控制模块进行自动控制，减少了专业人员的操作过程及步骤、增加了人员的安全性，减少了人力资源的使用，提高了自动化智能化的水平，具有很强的实用性。通过使用第一通信模块、第二通信模块进行通信，为专业人员在地面上对井下抽采工作进行信息检测与控制提供基础，提高了专业人员的安全性，保证了地面与井下信息传输的稳定性，同时本专利技术使用移动终端的第三控制指令实现了井下抽采的地面控制，提高了安全性，摆脱了井下操作空间的限制，避免了井下空间狭窄，可操作空间小的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的系统示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为解决上述现有技术中所存在的安全性低、可操作空间小、需要大量人工操作问题，本专利技术提供了如下方案：如图1所述，本专利技术提供了一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，包括：抽采模块、数据采集模块、流量检测模块、智能分析模块、智能控制模块、第一通信模块、第二通信模块、云平台；所述抽采模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；所述智能分析模块通过所述第一通信模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；所述智能分析模块通过所述第二通信模块与所述云平台连接；...

【技术保护点】
1.一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，其特征在于，包括：/n抽采模块、数据采集模块、流量检测模块、智能分析模块、智能控制模块、第一通信模块、第二通信模块、云平台；/n所述抽采模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；/n所述智能分析模块通过所述第一通信模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；/n所述智能分析模块通过所述第二通信模块与所述云平台连接；/n所述抽采模块用于抽采瓦斯；/n所述数据采集模块用于采集瓦斯浓度数据；/n所述流量检测模块用于采集瓦斯流量数据；/n所述智能分析模块用于对所述瓦斯浓度数据及所述瓦斯流量数据进行处理，并结合所述云平台内存储的数据，生成控制指令，将所述控制指令传输给所述智能控制模块，同时将所述控制指令、所述瓦斯浓度数据、所述瓦斯流量数据上传给所述云平台；/n所述智能控制模块用于控制所述抽采模块对瓦斯进行抽采；/n所述云平台用于存储处理所述智能分析模块的控制指令、瓦斯浓度数据及瓦斯流量数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，其特征在于，包括：
抽采模块、数据采集模块、流量检测模块、智能分析模块、智能控制模块、第一通信模块、第二通信模块、云平台；
所述抽采模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；
所述智能分析模块通过所述第一通信模块分别与所述数据采集模块、所述流量检测模块、所述智能控制模块连接；
所述智能分析模块通过所述第二通信模块与所述云平台连接；
所述抽采模块用于抽采瓦斯；
所述数据采集模块用于采集瓦斯浓度数据；
所述流量检测模块用于采集瓦斯流量数据；
所述智能分析模块用于对所述瓦斯浓度数据及所述瓦斯流量数据进行处理，并结合所述云平台内存储的数据，生成控制指令，将所述控制指令传输给所述智能控制模块，同时将所述控制指令、所述瓦斯浓度数据、所述瓦斯流量数据上传给所述云平台；
所述智能控制模块用于控制所述抽采模块对瓦斯进行抽采；
所述云平台用于存储处理所述智能分析模块的控制指令、瓦斯浓度数据及瓦斯流量数据。


2.根据权利要求1所述用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，其特征在于：
所述抽采模块包括主管抽采单元及若干个支管抽采单元；
若干个所述支管抽采单元均与所述主管抽采单元连接；
所述支管抽采单元用于对煤矿井下煤层中的瓦斯进行抽采；
所述主管抽采单元用于对支管抽采单元抽采的瓦斯进行汇集。


3.根据权利要求2所述用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，其特征在于：
所述数据采集模块包括若干个第一采集单元、第二采集单元；
所述第一采集单元、第二采集单元均与所述智能分析模块进行连接；
所述第一采集单元用于采集所述支管抽采单元中的瓦斯浓度数据；
所述第二采集单元用于采集所述主管抽采单元中所述瓦斯浓度数据。


4.根据权利要求1所述用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，其特征在于：
所述瓦斯浓度数据包括但不限于CO浓度、CH4浓度、C2H2浓度、C2H4浓度、O2浓度。


5.根据权利要求2所述用于煤矿井下的智能瓦斯抽采系统，其特征在于：
所述流量检测模块采用流量传感器，

【专利技术属性】
技术研发人员：李尧斌，薛生，李寿山，郑晓亮，徐伟杰，郑春山，江丙友，龚选平，马衍坤，高涵，杨超宇，罗亚涛，岳彩昊，江涛，
申请(专利权)人：安徽理工大学，山东安益矿用设备股份有限公司，中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34