瓦斯抽采管网智能调控方法技术

本发明专利技术公开了瓦斯抽采管网智能调控方法，具体步骤如下：以瓦斯抽采纯量和抽采体积分数为目标函数，单孔瓦斯体积分数、效能比为特征约束条件，阀门开度作为决策变量，其中，具体方法包括管网抽采参数监测、管网调控模型求解、管网阀门开度调控；瓦斯抽采管网智能调控针对在抽采管路安装的控制阀门作为调控设备，采用PLC控制和计算机组态软件Wincc相结合的方式，通过在地面对控制阀门开度的远程智能控制，以便保障整个瓦斯抽采系统抽采能力的最优分配。本发明专利技术实现在地面对控制阀门开度的远程智能控制，从而保障整个瓦斯抽采系统抽采能力的最优分配，具有较好的实用性。具有较好的实用性。具有较好的实用性。

【技术实现步骤摘要】
瓦斯抽采管网智能调控方法


[0001]本专利技术属于瓦斯抽采
，具体涉及一种瓦斯抽采管网智能调控方法。

技术介绍

[0002]瓦斯抽采管道与抽采泵组成的瓦斯抽采管网是一个有机整体，管道与泵之间工作特性紧密相联，互相影响，由于瓦斯抽采管网通常为支状管网，相较于矿井通风网络，其管网结构关联性更强，从而导致瓦斯抽采管网调控、管理十分困难，现场技术人员通常根据经验对瓦斯抽采管网进行调控，效率较低。同时，由于负压对瓦斯渗流的影响，瓦斯抽采流量(包括纯瓦斯流量和漏气空气流量)也与抽采负压相联系。因此，为了研究瓦斯管网参数变化对整体瓦斯管网的影响，为瓦斯管网的抽采和调控和优化改造提供理论支持，建立瓦斯抽采管网数学模型、研究矿井瓦斯管网的解算至关重要，综上所述，目前瓦斯抽采中需要介入的技术人员较多，管理较为不便，效率不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种瓦斯抽采管网智能调控方法，解决了目前瓦斯抽采和调控需要介入的人工劳动较多，以及瓦斯抽采系统有待进一步优化的问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.瓦斯抽采管网智能调控方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下：以瓦斯抽采纯量和抽采体积分数为目标函数，单孔瓦斯体积分数、效能比为特征约束条件，阀门开度作为决策变量，其中，具体方法包括管网抽采参数监测、管网调控模型求解、管网阀门开度调控；瓦斯抽采管网智能调控针对在抽采管路安装的控制阀门作为调控设备，采用PLC控制和计算机组态软件Wincc相结合的方式，通过在地面对控制阀门开度的远程智能控制，以便保障整个瓦斯抽采系统抽采能力的最优分配。2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采管网智能调控方法，其特征在于，管网抽采参数监测具体包含：抽采时间、负压、浓度、流量的参数，按固定频率采集后存入相应的数据库；管网调控模型求解，包含目标抽采时间、负压、流量、浓度的输入、及阀门开度的输出，其中负压与阀门开度的关系由现场测试得出；管网阀门开度调控通过PLC电动控制阀来实现。3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采管网智能调控方法，其特征在于，所述管网调控模型求解具体为：抽采管网模型构建、抽采管网解算模型构建以及抽采管网调控模型构建。4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采管网智能调控方法，其特征在于，抽采管网模型构建是基于矿井瓦斯抽采系统图，将其中抽采孔口，抽采泵口，管道交汇处为节点，抽采管道为边，根据图论理论，使用矩阵描述节点之间相互关系，将树状管网所有管段流量通过末节点流量进行表示。5.根据权利要求3所述的瓦斯抽采管网智能调控方法，其特征在于，抽采管网解算模型构建，采用节点方程法，可求得方程组解，最终求得抽采负压与抽采浓度及纯量的关系；瓦斯抽采管网解算模型如下公式(1)：其中：M为瓦斯抽采质量流量，P
j
为瓦斯抽采管道进气口节点压力，P
k
为瓦斯抽采管道出气口节点压力，D为管道内径，λ为沿程阻力系数，Z为气体压缩系数，R为抽采气体常数，T为气体的平均温度，L为管道长度，A为抽采管道的断面面积，H
f
为阀门阻力，l
e
为管件或阀门的当量长度，u为流速，P
抽
为瓦斯抽采泵进口绝对压力，M
i
为抽采管网i的混合气体流量，a、b、c均为常数，Q为单位体积煤单位时间内的漏风量，p
atm
为大气压力，p
n
为抽采压力，R
L
为漏风阻力，M
gi
为i分支单位时间内的瓦斯抽采质量，M
ai
为i分支单位时间内的空气质量，P
i
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，马守龙，成小雨，朱立成，葛新玉，姜路，张金杰，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：