【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管网控制，更具体地涉及一种用于煤矿运输的管道控制系统。
技术介绍
1、当前煤炭作为世界上最重要的能源资源之一，煤矿开采是国家能源战略的重要组成部分。为了高效地从地下开采煤炭资源，需要建设一个完善的管网系统，将煤炭从井下输送到地面，以便进行加工、储存和运输，这就需要管网监测系统对管道出现泄漏、爆管、爆炸情况进行监管控制，通过监测到的管道实时动态判断异常情况,包括管线泄露、管线爆管、阀门开关异常等,并对管道异常情况及时反馈，这样管理或操作人就能对异常情况及时控制处理,将损失控制到最低,提高运营管理安全，以此来减少因管道发生异常情况所带来的损失；
2、然而上述过程仍然具备以下缺点：
3、其一、虽然现在的管道监控系统能够精确定位管道发生故障的位置，但是仅限于在发生了泄漏、爆管、爆炸情况时才能对已损坏的管道进行检测并进行更换处理，这样会造成资源上的浪费；
4、其二、目前的管道监控系统仅能对发生故障的管道进行报备，提醒维修人员对已发生故障的管道进行维修，无法提供相应检修的施工方案，需要耗费维修人员的时间和维修精力，同时施工危险程度也随之提高。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种用于煤矿运输的管道控制系统，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
2、本专利技术提供如下技术方案：一种用于煤矿运输的管道控制系统，包括：
3、管网地图绘制模块：用于采用三维扫描仪对广泛分布在地下管道的网状结构进行扫描，将
4、管道信息采集模块：基于管网地图绘制模块运用三维扫描仪对各区域管道信息数据进行采集，将采集的信息数据按管网地图绘制模块所划分的区域存储至数据库中，并将数据传输至管道数据分析模块；
5、管道数据分析模块：用于对各区域管道信息数据进行分析，得到管道表面的磨损率、管道发生形变系数、管道的腐蚀程度系数和管道内煤炭运输系数，并对其进行计算；
6、管道老化程度指数计算模块：基于管道数据分析模块所分析的管道表面的磨损率、管道发生形变系数、管道的腐蚀程度系数和管道内煤炭运输系数推导出各区域的管道表面老化程度，并计算出子区域管道老化程度指数；
7、管道故障风险定位模块：基于通过计算得出的子区域管道老化程度指数进行判断各区域管道是否存在故障风险的情况，对各区域内存在故障风险的管道进行锁定，按管网地图上的具体所在区域位置进行定位，并对其进行标记；
8、管道更换反馈模块：用于通过管道故障风险定位模块所定位出各区域内有存在管道故障风险的情况进行管道更换反馈，并匹配适合的管道更换施工方案，将所反馈的管道更换信息、管道更换施工方案和定位的管道故障位置发送至检修人员终端，并进行人机交互。
9、优选的，所述管网地图绘制模块是指通过采用三维扫描仪对煤矿的地下管道进行勘测并扫面，以电信号的方式将扫描得到的信息数据传输至电脑端，并在电脑端按照管道在地下网状结构的分布方式绘制成管网地图，同时进行区域划分，在对划分的区域依次进行编号1，2，3……n。
10、优选的，所述管道信息采集模块是先通过对每一个区域的管道信息数据进行采集，再对其他区域的管道信息数据依次进行采集，并将采集的信息数据按区域存储至数据库中，所述管道信息数据包括管道的直径、深度、重量、管道得重量、管道得腐蚀余量、管道得使用时间、单位时间内煤矿的运输量、煤矿的实测运输速率、煤矿的运输时间。
11、优选的，所述管道数据分析模块是对采集到的各区域内的管道信息数据进行分析，并得出影响管道发生故障风险的因素，并对其进行计算；
12、所述管道表面的磨损率是指管道的使用时间来越长，管道的表面的磨损越严重，通过所受的载荷n表示管道表面的粗糙度，r表示管道的半径，σ表示为管道的屈服极限，由此计算出管道表面的磨损率
13、所述管道发生形变系数是用来判断管道的使用时长，通过管道的应力δ＝e*ε，e表示衡量管道材料刚度的指标，ε表示为形变的程度，对其计算得出管道发生形变系数
14、所述管道的腐蚀程度系数是决定管道是否正常使用的重要影响因素，当管道的腐蚀达到一定程度就无法再对其进行使用，由w0管道的原始重量w0，现在管道的重量w1，管道的接触面积a，管道的使用时间t，腐蚀余量c，进行计算得出管道的腐蚀程度系数＝腐蚀速率/腐蚀余量，即
15、所述管道内煤炭运输系数是根据经过管道内的煤炭的运输量进行计算得出的，其计算公式为所述煤炭的运输量g＝q*c*t，q为单位时间内煤矿的运输量，c为煤矿的实测运输速率，t为煤矿的运输时间。
16、优选的，所述管道老化程度指数计算模块通过对各区域管道信息数据分析所得出得影响管道发生老化程度得影响因子进行进一步进行计算，其计算公式为子区域管道老化程度指数由此可以判断各区域内的管道老化程度，管道的使用寿命是否达到极限，以此为基础对子区域的管道进行定期更换。
17、优选的，所述管道故障风险定位模块是指通过子区域管道老化程度指数对子区域内管道故障风险进行判断，当φ>1时，则子区域内的管道存在故障隐患，需要将管道进行更换，立即通过管网地图对存在故障风险的管道所在区域进行定位并标记，并将标记的位置信息传输至管道更换反馈模块。
18、优选的，所述管道更换反馈模块是对需要进行管道更换的信息向检修人员进行反馈，同时将自动匹配管道更换的施工方案,并与故障风险的管道所在区域标记的位置信息一同发送至检修人员终端，进行人机交互。
19、本专利技术的技术效果和优点：
20、本专利技术通过管网地图绘制模块对煤炭地下管道的分布进行扫描，绘制成管网地图，并按区域进行划分，通过管道信息采集模块对各区域管道信息数据进行采集，按管网地图所划分的区域进行存储，管道数据分析模块对数据进行分析得到管道表面的磨损率、管道发生形变系数和管道的腐蚀程度系数，由管道老化程度指数计算模块根据管道数据分析模块所计算出的影响管道老化的系数进一步计算得出子区域管道老化程度指数，再通过管道故障风险定位模块对所计算出的子区域管道老化程度指数判断出存在故障风险的管道，进行区域定位，并对其位置进行标记，最终通过管道更换反馈模块对存在有故障风险的管道进行更换反馈，并将管道更换施工方案和定位的管道故障位置发送至检修检修人员终端；有利于：
21、1、通过提前对有存在故障的管道进行更换，有利于减少因已损坏的管道发生泄漏、爆管、爆炸等所造成的资源的浪费，同时通过对管网的区域划分，方便了对管道更换检修的定位；
22、2、通过管道更换反馈模块能够提供相对应的管道更换的施工方案，不仅能够减少检修人员的时间和维修精力，而且能够降低检修人员因使用的操作方案不合理所增加的施工危险程度，使对管网的管控更加的安全可靠。
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1.一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管网地图绘制模块是指通过采用三维扫描仪对煤矿的地下管道进行勘测并扫面，以电信号的方式将扫描得到的信息数据传输至电脑端，并在电脑端按照管道在地下网状结构的分布方式绘制成管网地图，同时进行区域划分，在对划分的区域依次进行编号1，2，3……n。
3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管道信息采集模块是先通过对每一个区域的管道信息数据进行采集，再对其他区域的管道信息数据依次进行采集，并将采集的信息数据按区域存储至数据库中，所述管道信息数据包括管道的直径、深度、重量、管道得重量、管道得腐蚀余量、管道得使用时间、单位时间内煤矿的运输量、煤矿的实测运输速率、煤矿的运输时间。
4.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管道数据分析模块是对采集到的各区域内的管道信息数据进行分析，并得出影响管道发生故障风险的因素，并对其进行计算；
5.根据权利要求1所述的一种用于
6.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管道故障风险定位模块是指通过子区域管道老化程度指数对子区域内管道故障风险进行判断，当φ>1时，则子区域内的管道存在故障隐患，需要将管道进行更换，立即通过管网地图对存在故障风险的管道所在区域进行定位并标记，并将标记的位置信息传输至管道更换反馈模块。
7.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管道更换反馈模块是对需要进行管道更换的信息向检修人员进行反馈，同时将自动匹配管道更换的施工方案,并与故障风险的管道所在区域标记的位置信息一同发送至检修人员终端，进行人机交互。
...【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管网地图绘制模块是指通过采用三维扫描仪对煤矿的地下管道进行勘测并扫面，以电信号的方式将扫描得到的信息数据传输至电脑端，并在电脑端按照管道在地下网状结构的分布方式绘制成管网地图，同时进行区域划分，在对划分的区域依次进行编号1，2，3……n。
3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管道信息采集模块是先通过对每一个区域的管道信息数据进行采集，再对其他区域的管道信息数据依次进行采集，并将采集的信息数据按区域存储至数据库中，所述管道信息数据包括管道的直径、深度、重量、管道得重量、管道得腐蚀余量、管道得使用时间、单位时间内煤矿的运输量、煤矿的实测运输速率、煤矿的运输时间。
4.根据权利要求1所述的一种用于煤矿运输的管道控制系统，其特征在于：所述管道数据分析模块是对采集到的各区域内的管道信息数据进行分析，并得出影响管道发生故障风险的因素，并对其进...
【专利技术属性】
技术研发人员：高超，张现伟，宋兆国，刘超，王传晨，
申请(专利权)人：济宁矿业集团有限公司霄云煤矿，
类型：发明
国别省市：
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