一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统及预警方法技术方案

一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统及预警方法，其中预警系统包括若干监测点，沿充填泵送管路的管线依次间隔设置，每个监测点各安装有基于GIS技术及流量监测的传感器；充填系统可视化控制平台，用于根据各传感器采集的地理分布数据进行可视化的地图绘制，并在绘制的地图上对各传感器采集的流量监测数据进行显示；以及充填系统服务器，与充填系统可视化控制平台连接，用于存储各传感器采集的地理分布数据及流量监测数据，并根据流量监测数据来判断管道是否破损或堵塞，从而作出预警。本发明专利技术能够利用充填系统可视化控制平台实现监测管道流速与管道铺设情况，对管道损坏位置进行精确报警，从而有效减少了传统人力分段管路监测的资源浪费。管路监测的资源浪费。管路监测的资源浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统及预警方法


[0001]本专利技术涉及管路监测
，具体涉及一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统及预警方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着采矿技术的进步，越来越多的矿山采用充填技术填充矿井采空区。随着科技的不断进步，充填工艺技术也在不断改进与发展。实现矿山充填的关键是将制备的充填材料，安全、平稳、高效、经济地送入采场工作空间，但由于充填系统服务于多个采区，井下复杂环境下管路系统布置对浆体流量控制研究深入程度不够。大多数矿山在充填工程中出现了不同程度的过充填管路下料不畅、管路堵塞、爆裂、管路磨损严重、系统修复盲点多等事故，给充填系统的安全运行带来了很大的隐患和直接的经济损失。因此，管路输送系统的实时监测问题已成为充填工作中最为关注的问题。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统及预警方法，本专利技术能够利用充填系统可视化控制平台实现监测管道流速与管道铺设情况，对管道损坏位置进行精确报警，从而有效减少了传统人力分段管路监测的资源浪费。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其包括：
[0005]若干监测点，沿充填泵送管路的管线依次间隔设置，每个监测点各安装有基于GIS技术及流量监测的传感器，且每个传感器均具有唯一的用于通讯识别的通讯编码；
[0006]充填系统可视化控制平台，与所有传感器连接，用于根据各传感器采集的地理分布数据进行可视化的地图绘制，并在绘制的地图上对各传感器采集的流量监测数据进行显示；以及
[0007]充填系统服务器，与充填系统可视化控制平台连接，用于存储各传感器采集的地理分布数据及流量监测数据，并根据流量监测数据来判断管道是否破损或堵塞，从而作出预警。
[0008]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述传感器为表贴式管道流量计与GIS传感器的集成结构，其用于贴设在充填泵送管路的管壁上。
[0009]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述传感器还集成有通讯模块，所有传感器以及充填系统可视化控制平台通过局域网或物联网进行组网以实现数据通讯。
[0010]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述通讯模块采用ZigBee单片机。
[0011]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述充填系统服务器连接有预警客户端，所述预警客户端用于输出所述充填系统服务器的预警结果，所述预警客户端为数字终端机、喇叭或报警器。
[0012]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述监测点设置在充填泵送管路的阀门、三通和弯头处。
[0013]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警方法，其采用了上述任一项所述的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，具体包括以下步骤：
[0014](1)实时获取各监测点对应的传感器采集的地理分布数据和流量监测数据，并存储；
[0015](2)根据地理分布数据进行可视化的地图绘制，绘制的地图中标识出各个监测点，且各个监测点依次连接形成充填泵送管路的模拟管线，并且在绘制的地图中对各传感器采集的流量监测数据进行显示；
[0016](3)设充填泵送管路的流量范围的阈值为a和b，且a<b，根据采集的流量监测数据与预设的流量范围进行比较：当流量监测数据在阈值为a和b的范围内，则管道填充速率正常；当流量监测数据<a，需加大输送压力来加大填充速率，且在加大输送压力后，若流量监测数据仍<a，则判断管道破损或堵塞，发出预警并对当前监测点的报警信息进行可视化显示；当流量监测数据>b，需减小输送压力来减小填充速率，且在减小输送压力后，若流量监测数据仍>b，则判断管道堵塞，发出预警并对当前监测点的报警信息进行可视化显示；
[0017](4)根据采集的流量监测数据，将任意相邻的两个传感器的流量监测数据进行比较，沿充填泵送管路内的流向，若前一个传感器的流量监测数据大于后一个传感器的流量监测数据，则该相邻的两个传感器之间的管路出现破损，发出预警并对当前监测点的报警信息进行可视化显示。
[0018]本专利技术的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统及预警方法，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：
[0019]1)本专利技术的所有监测点均采用GIS技术与流量监测相结合，根据采集的地理分布数据进行可视化的地图绘制，并在绘制的地图上对采集的流量监测数据进行显示，从而实现了管道流速及管道铺设情况的可视化管理；
[0020]2)本专利技术能够利用充填系统可视化控制平台实现监测管道流速与管道铺设情况，对管道损坏位置进行精确报警，有效减少了传统人力分段管路监测的资源浪费；
[0021]3)本专利技术在现有的充填泵送管路基础上，安装基于GIS技术及流量监测的传感器，实时绘制管道铺设情况以及采集管道内充填料浆的流通情况，综合判断管道的铺设冗余以及管道破损、堵塞等情况，从而综合治理，达到缩减管理成本与提升作业效率的目的，即有利于矿方节省充填成本，扩大生产效益。
附图说明
[0022]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0023]图1为本专利技术基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统提供的一实例的系统框图；
[0024]图2为本专利技术的监测点在充填泵送管路上的分布示意图。
[0025]图中：1、充填站，2、充填泵送管路，3、阀门，4、弯头。
[0026]本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0028]本申请的术语解释为：GIS技术：是指在计算机硬件、软件系统的支持下，对整个或部分空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、处理、分析、显示和描述的技术。
[0029]如图1所示，本专利技术提供了一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，以在长距离充填过程中，实现管路(充填泵送管路2)的实时监测和管路堵塞早期预警，避免和减少充填料浆输送过程中发生的堵管、管路破损等事故，保障充填工作的顺利进行，该系统主要包括：
[0030]若干监测点，沿充填泵送管路2的管线依次间隔设置，每个监测点各安装有基于GIS技术及流量监测的传感器，且每个传感器均具有唯一的用于通讯识别的通讯编码，同样，该通讯编码对应为每个监测点的识别码；
[0031]充填系统可视化控制平台，与所有传感器连接，用于根据各传感器采集的地理分布数据进行可视化的地图绘制，并在绘制的地图上对各传感器采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其特征在于，包括：若干监测点，沿充填泵送管路的管线依次间隔设置，每个监测点各安装有基于GIS技术及流量监测的传感器，且每个传感器均具有唯一的用于通讯识别的通讯编码；充填系统可视化控制平台，与所有传感器连接，用于根据各传感器采集的地理分布数据进行可视化的地图绘制，并在绘制的地图上对各传感器采集的流量监测数据进行显示；以及充填系统服务器，与充填系统可视化控制平台连接，用于存储各传感器采集的地理分布数据及流量监测数据，并根据流量监测数据来判断管道是否破损或堵塞，从而作出预警。2.根据权利要求1所述的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其特征在于，所述传感器为表贴式管道流量计与GIS传感器的集成结构，其用于贴设在充填泵送管路的管壁上。3.根据权利要求1所述的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其特征在于，所述传感器还集成有通讯模块，所有传感器以及充填系统可视化控制平台通过局域网或物联网进行组网以实现数据通讯。4.根据权利要求1所述的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其特征在于，所述通讯模块采用ZigBee单片机。5.根据权利要求1所述的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其特征在于，所述充填系统服务器连接有预警客户端，所述预警客户端用于输出所述充填系统服务器的预警结果。6.根据权利要求5所述的基于GIS的充填泵送管路流量监测预警系统，其特征在于，所述预警客户端为数字终端机、喇叭或报警器。7.根据权利要求1至6任一项所述的基于GIS的充填泵送管路流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红胜，郭瑞红，陈登峰，白成伟，岳贵祥，李斌，刘燚，魏思源，田佳豪，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：