【技术实现步骤摘要】
安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统
[0001]本专利技术涉及煤矿开采瓦斯防治领域，具体涉及一种安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统。
技术介绍
[0002]长期以来，国内外在煤矿开采技术与煤矿瓦斯防治领域进了了大量广泛的研究，取得了显著的技术进步，然而煤矿生产效率的提升与瓦斯防治是一对矛盾体，瓦斯防治技术的提升促进了生产效能的释放，而生产效能的释放反过来又增加了瓦斯涌出量，给瓦斯防止提出了更高的要求。特别是近年来放顶煤技术的广泛推广采用与综合自动化及智能化技术的快速发展，使得煤炭产量成倍增加由此给瓦斯治理带来严峻挑战。那么能否在两者之间达到动态平衡，即可实现瓦斯不超限保障安全生产，又能将生产效率达到最大，显然具有重大意义。
[0003]煤矿瓦斯预测预控也是长期以来的主要研究课题，但研究成果都是静态预测，最好情况下也是动态预测，如基于瓦斯涌出的统计分析预测，实时预测由于影响因素较多一直未能有效解决，如果能够解决实时瓦斯预测问题，则将显著促进瓦斯防治的技术进步。
[0004]基于上述，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统，其特征在于，包括感知系统、决策系统和执行系统；感知系统包括A1）来自LON现场总线实时监控的工作面瓦斯传感器实时与历史大数据采集，基于监控数据源的调控，数据采集是基础；A2）基于监控大数据瓦斯涌出影响因素与特征挖掘系统，从海量数据中找到隐藏的规则；A3）无线感知网络；A4）采煤机位置感知与定位系统；A5）工作面瓦斯来源考察；决策系统包括B1）瓦斯实时预测模型，对含有不确定因素的系统进行预测的应用，通过鉴别系统因素之间发展趋势的相异程度，即进行关联分析，并对原始数据进行生成处理来寻找系统变动的规律，生成有较强规律性的数据序列，然后建立相应的微分方程模型，从而预测事物未来发展趋势的状况；B2）瓦斯涌出与生产强度调控模型，在综采工作面部署综合集成嵌入式控制基站集控中心站、语音报警器、采煤机无线遥控发送器、无线zigbee基站、采煤机无线激光甲烷传感器；执行系统包括C1）井下嵌入式集控中心站该集控中心站，具有边缘计算中心站功能；C2）工作面控制执行单元，实现采煤机无线控制功能，包括无线网络组网，由网络通讯单元、无线网关、控制之下单元组成；C3）地面控制中心，包括系统设置、井上下数据通讯、状态显示、预测与对比检验、井上下语音广播报警通讯；井下集控中心站或地面主机通过有线方式到达工作面，然后通过无线网关进入zigbee无线网络，通过无线通讯单元，传递到控制单元执行控制；C4）手机APP远程监控，远程对工作面生产状态与瓦斯安全状态进行监测、实时查看瓦斯风险预测预警状态；C5）井上下数字语音报警广播与调度通讯。2.根据权利要求1所述的安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统，其特征在于，A1）来自LON现场总线实时监控的工作面瓦斯传感器实时与历史大数据采集，采用了KJ1020X 神经元LonWorks现场总线煤矿安全生产监测监控系统，在工作面局部安装；在工作面部署瓦斯传感器，分别是：在工作面机尾布置t1激光瓦斯传感器，上隅角布置t0激光瓦斯传感器，工作面回风布置t2激光瓦斯传感器，在采煤机上布置t3激光无线瓦斯传感器；传感器实时采集数据上传到集控中心站显示与存储，同时通过lon总线上传到环网网关交换机，通过以太网上传到地面主机显示与存储。3.根据权利要求1所述的安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统，其特征在于，A2）基于监控大数据瓦斯涌出影响因素与特征挖掘系统，是针对影响瓦斯涌出的主要因素煤层与瓦斯赋存、地质构造、通风风量、产量或生产强度、采煤工艺与采煤工序、瓦斯放散规律中的每种因素的时空与关联关系进行研究，基于历史数据的分布特点，建立了特征模型，分离出特征标志，并依此获得了预测模型的基础数据样本。4.根据权利要求1所述的安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统，其特征在于，A3）无线感知网络为Zigbee组网方式。5.根据权利要求1所述的安全风险智能化实时预测与产能联动自动优化调控系统，其特征在于，A4）采煤机位置感知与定位系统，采用改进的差分修正算法，利用区域内的信标节点分别作为差分参考节点，进行差分定位，并且通过采用差分参考节点...
【专利技术属性】
技术研发人员：马占元，宣宏斌，赵君，景珂宁，徐婷婷，
申请(专利权)人：晋能控股煤业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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