基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统技术方案

本发明专利技术涉及煤矿风井技术领域，用于解决难以对煤矿风井的供电情况进行准确的监测预警，导致无法保证煤矿风井供电的可靠性，进而危及人身安全，并造成较严重的后果的问题，尤其公开了基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统，服务器，服务器通信连接有数据监测模块、掉电警报模块、设备监测模块、预警分析模块和显示终端；本发明专利技术，通过数据比较和公式计算的方式，实现了对煤矿风井进线电源的供电情况的明确判定分析以及掉电报警装置的自检分析，并通过文本显示以及语音播报的方式，实现了对供电异常情况的警报通知，并通过制定相适应的操作措施来做出及时的维修反馈，从而在保证了煤矿风井进线电源的稳定供电的同时，也保证了矿井作业安全。业安全。业安全。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统


[0001]本专利技术涉及煤矿风井
，具体为基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统。

技术介绍

[0002]煤矿风井用于沟通煤炭和外界之间的重要通道，同时也是煤炭内部的重要空气输送管道，用于将新鲜风运送至井内，并经过采、掘工作面，给采、掘面提供足够的氧气条件。
[0003]而保证煤矿风井稳定运行的前提，则是必须保证煤矿风井供电的可靠性，倘若煤矿风井供电中断，不仅会影响矿井的原煤产量，而且还会导致井下停风停电，造成瓦斯积聚，导致井下空气不能及时更换，从而导致生产停顿、危及人身安全，其后果比较严重。
[0004]为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于解决现有的煤矿风井掉电监测预警方式中，难以对煤矿风井的供电情况进行准确的监测预警，导致无法保证煤矿风井供电的可靠性，进而导致生产停顿、危及人身安全，并造成较严重的后果的问题，通过数据比较和公式计算的方式，实现了对煤矿风井进线电源的供电情况的明确判定分析以及掉电报警装置的自检分析，并通过文本显示以及语音播报的方式，实现了对供电异常情况的警报通知，并通过制定相适应的操作措施，来对供电的异常情况做出及时的维修反馈，从而在保证了煤矿风井进线电源的稳定供电的同时，也保证了矿井作业安全、提高了作业效率，对保障工作人员的人身安全同样具有重要的意义和作用，而提出基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
>[0007]基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统，包括服务器，服务器通信连接有数据监测模块、掉电警报模块、设备监测模块、预警分析模块和显示终端；
[0008]所述数据监测模块用于监测煤矿风井中进线电源的用电参数信息以及各监测点的掉电报警装置的工作电源和运行参数信息，并将其分别发送至掉电警报模块、设备监测模块；
[0009]所述掉电警报模块内部设置有工作警报单元和自检警报单元；
[0010]工作警报单元，用于实时监测煤矿风井的进线电源的用电参数信息，并进行进线电源掉电监测分析处理，据此生成电压监测反馈偏低信号、电压监测反馈正常信号和电压监测反馈偏高信号，依据生成的电压监测反馈偏低信号或电压监测反馈偏高信号，并在显示终端显示“风井进线电源异常”，并同时语音循环播报“风井进线电源异常”，直至工作警报功能复位才解除；
[0011]自检警报单元，用于监测掉电报警装置的工作电源，并进行模拟供电自检分析处理，据此生成装置供电信号和装置失电信号，依据生成的装置失电信号，并在显示终端显示“掉电报警装置N#工作电源异常”，并同时语音循环播报“掉电报警装置N#工作电源异常”，
直至自检警报功能复位才解除；
[0012]所述设备监测模块用于获取各监测点的掉电报警装置的运行参数信息，并进行设备运行监测分析处理，据此生成一级运行预警信号、二级运行预警信号和三级运行预警信号，并将其通过服务器发送至预警分析模块；
[0013]所述预警分析模块用于接收各等级运行预警信号并进行预警分析处理，并通过警报通知的方式发送至显示终端进行显示说明。
[0014]进一步的，进线电源掉电监测分析处理的具体操作步骤如下：
[0015]实时监测煤矿风井的进线电源的用电参数信息中的电压值，得到进线电源的实测电压值，设置实测电压值的第一额定电压值U1、第二额定电压值U2，其中，第一额定电压值U1小于第二额定电压值U2；
[0016]并将进线电源的实测电压值与设定的第一额定电压值U1、第二额定电压值U2进行比较分析，当实测电压值小于第一额定电压值U1时，则生成电压监测反馈偏低信号，当实测电压值处于第一额定电压值U1与第二额定电压值U2之间时，则生成电压监测反馈正常信号，当实测电压值大于第二额定电压值U2时，则生成电压监测反馈偏高信号；
[0017]依据生成的电压监测反馈偏低信号或电压监测反馈偏低信号，触发警报通知，并生成“风井进线电源异常”发送至显示终端进行显示说明，并同时语音循环播报“风井进线电源异常”，并在触发警报通知时，同时进行进线电源预警应对措施操作，直至工作警报功能复位才解除。
[0018]进一步的，进线电源预警应对措施操作的具体步骤如下：
[0019]依据触发的警报通知与生成的电压监测反馈偏低信号，实时监测单位时间的煤矿风井的进线电源的用电参数信息中的电流值，并以时间为横坐标，以电流值为纵坐标，并据此建立动态电流坐标系，并将监测到的单位时间的电流值绘制在动态电流坐标系上，并据此得到电流波动曲线，统计电流波动曲线的波峰数和波谷数，并将其分别标定为sum1和sum2，并将其进行加和分析，得到总拐点数sum，设置总拐点数的参照阈值TH1，并将总拐点数与预设的参照阈值TH1进行比较分析，当总拐点数小于预设的参照阈值TH1时，则生成电流输出轻微波动信号，反之，当总拐点数大于等于预设的参照阈值TH1时，则生成电流输出严重波动信号；
[0020]依据生成的电流输出轻微波动信号或电流输出严重波动信号，并随即增设k1或k2个变压器，或分别给进线电源扩大p1或p2容量的供容量，其中，k1＜k2，p1＜p2，并在执行完进线预警应对措施操作后，工作警报功能复位，解除警报通知；
[0021]依据触发的警报通知与生成的电压监测反馈偏高信号，将单位时间内监测的进线电源的电流值，进行均值处理，将电流值标定为I
j
，j＝1，2，3
……
n，依据公式I
*
＝(I1+I2+
……
+I
n
)
÷
n，得到平均电流值I
*
，设置平均电流值的参照阈值TH2，并将平均电流值与预设的参照阈值TH2进行比较分析，当平均电流值大于等于预设的参照阈值TH2时，则生成电流恒久增加信号，当平均电流值小于预设的参照阈值TH2时，则生成电流瞬时过大信号；
[0022]依据生成的电流恒久增加信号，并随即增设稳压器，并在执行完进线预警应对措施操作后，工作警报功能复位，解除警报通知。
[0023]进一步的，模拟供电自检分析处理的具体操作步骤如下：
[0024]实时监测掉电报警装置的工作电源的工作电压，设置有电电压范围FA1和无电电
压范围FA2，并将掉电报警装置的工作电源的工作电压分别与预设的有电电压范围FA1和无电电压范围FA2进行比较分析；
[0025]当工作电压处于设置的有电电压范围FA1之内时，则生成装置供电信号，当工作电压处于设置的无电电压范围FA2之内时，则生成装置失电信号，并据此触发警报通知，并在显示终端显示“掉电报警装置N#工作电源异常”，并同时语音循环播报“掉电报警装置N#工作电源异常”，并在触发警报通知的同时，执行装置电源预警应对措施操作，直至自检警报功能复位才解除。
[0026]进一步的，装置电源预警应对措施操作的具体步骤如下：
[0027]当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统，其特征在于，包括服务器，服务器通信连接有数据监测模块、掉电警报模块、设备监测模块、预警分析模块和显示终端：所述数据监测模块用于监测煤矿风井中进线电源的用电参数信息以及各监测点的掉电报警装置的工作电源和运行参数信息，并将其分别发送至掉电警报模块、设备监测模块；所述掉电警报模块内部设置有工作警报单元和自检警报单元；工作警报单元，用于实时监测煤矿风井的进线电源的用电参数信息，并进行进线电源掉电监测分析处理，据此生成电压监测反馈偏低信号、电压监测反馈正常信号和电压监测反馈偏高信号，依据生成的电压监测反馈偏低信号或电压监测反馈偏高信号，并在显示终端显示“风井进线电源异常”，并同时语音循环播报“风井进线电源异常”，直至工作警报功能复位才解除；自检警报单元，用于监测掉电报警装置的工作电源，并进行模拟供电自检分析处理，据此生成装置供电信号和装置失电信号，依据生成的装置失电信号，并在显示终端显示“掉电报警装置N#工作电源异常”，并同时语音循环播报“掉电报警装置N#工作电源异常”，直至自检警报功能复位才解除；所述设备监测模块用于获取各监测点的掉电报警装置的运行参数信息，并进行设备运行监测分析处理，据此生成一级运行预警信号、二级运行预警信号和三级运行预警信号，并将其通过服务器发送至预警分析模块；所述预警分析模块用于接收各等级运行预警信号并进行预警分析处理，并通过警报通知的方式通过显示终端进行显示说明。2.根据权利要求1所述的基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统，其特征在于，进线电源掉电监测分析处理的具体操作步骤如下：实时监测煤矿风井的进线电源的用电参数信息中的电压值，得到进线电源的实测电压值，设置实测电压值的第一额定电压值U1、第二额定电压值U2，其中，第一额定电压值U1小于第二额定电压值U2；并将进线电源的实测电压值与设定的第一额定电压值U1、第二额定电压值U2进行比较分析，当实测电压值小于第一额定电压值U1时，则生成电压监测反馈偏低信号，当实测电压值处于第一额定电压值U1与第二额定电压值U2之间时，则生成电压监测反馈正常信号，当实测电压值大于第二额定电压值U2时，则生成电压监测反馈偏高信号；依据生成的电压监测反馈偏低信号或电压监测反馈偏低信号，触发警报通知，并生成“风井进线电源异常”发送至显示终端进行显示说明，并同时语音循环播报“风井进线电源异常”，并在触发警报通知时，同时进行进线电源预警应对措施操作，直至工作警报功能复位才解除。3.根据权利要求2所述的基于大数据的煤矿风井掉电监测预警系统，其特征在于，进线电源预警应对措施操作的具体步骤如下：依据触发的警报通知与生成的电压监测反馈偏低信号，实时监测单位时间的煤矿风井的进线电源的用电参数信息中的电流值，并以时间为横坐标，以电流值为纵坐标，并据此建立动态电流坐标系，并将监测到的单位时间的电流值绘制在动态电流坐标系上，并据此得到电流波动曲线，统计电流波动曲线的波峰数和波谷数，并将其分别标定为sum1和sum2，并将其进行加和分析，得到总拐点数sum，设置总拐点数的参照阈值TH1，并将总拐点数与预设
的参照阈值TH1进行比较分析，当总拐点数小于预设的参照阈值TH1时，则生成电流输出轻微波动信号，反之，当总拐点数大于等于预设的参照阈值TH1时，则生成电流输出严重波动信号；依据生成的电流输出轻微波动信号或电流输出严重波动信号，并随即增设k1或k2个变压器，或分别给进线电源扩大p1或p2容量的供容量，其中，k1＜k2，p1＜p2，并在执行完进线预警应对措施操作后，工作警报功能复位，解除警报通知；依据触发的警报通知与生成的电压监测反馈偏高信号，将单位时间内监测的进线电源的电流值，进行均值处理，得到平均电流值，设置平均电流值的参照阈值TH2，并将平均电流值与预设的参照阈值TH2进行比较分析，当平均电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐善永，杨杰，曹矿勤，黄友锐，扣红卫，韩涛，唐超礼，
申请(专利权)人：淮北矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：