一种煤矿通风信息管理系统的制作方法

本发明涉及煤矿管理系统，具体为一种煤矿通风信息管理系统。

背景技术：

1、煤矿通风系统是一项至关重要的工程系统，旨在确保煤矿内部的空气质量和温度，并减少有害气体、煤尘和火灾等风险。煤矿通风系统有如下几点作用，一为了提供足够的氧气供应，二是分散和排出有害气体，三是控制矿下的温度，从而确保工作环境的舒适性，还有最重要的是减少煤尘浓度，降低爆炸和火灾的风险。

2、煤矿要求“以风定产”，通风系统在煤炭开采中具有非常重要的地位。目前，通风“监而不控”“控而不及”的现象十分普遍，并未将全矿通风系统、环境监测系统、风门风窗及其控制系统予以联动控制，造成了通风信息管理系统管控分散、无法及时或者提前对通风系统进行维护控制，从而造成了工作人员无法根据现场实际情况进行正确分析决策与调控，所以造成煤矿停产或者事故的发生，因此本领域技术人员提出了一种煤矿通风信息管理系统，用来解决上述所存在的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤矿通风信息管理系统，解决了现有通风管理系统管控分散、自动化和智能化程度较低的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种煤矿通风信息管理系统，包括地上部分的分析决策子模块以及井下部分的智能监控子模块、预警诊断子模块以及智能控制子模块，所述分析决策子模块通过光纤与环网交换机之间建立双向的通信连接，所述环网交换机通过光纤分别与智能监控子模块、预警诊断子模块以及智能控制子模块之间建立双向的通信连接；

4、所述分析决策子模块用于对煤矿井下通风情况数据的采集、分析、诊断预警，并根据所采集分析数据信息对井下通风系统进行智能化的调控处理；

5、所述智能监控子模块用于对煤矿井下的各项通风情况以及井下环境情况进行智能监控，并将其所采集的数据信息传输至分析决策子模块进行分析和对应决策控制；

6、所述预警诊断子模块用于对井下各处位置的数据以及视频采集，并对其进行灾情分析、灾情分类以及灾情的预警处理；

7、所述智能控制子模块用于根据分析决策子模块的分析预警数据信息，从而对井下各个位置的通风设备运行状态进行智能管理控制。

8、优选的，所述分析决策子模块包括故障诊断单元、数据可视化单元、数据采集单元以及分析预警单元，所述数据采集单元用于实时采集矿山井下各个工作位置处的数据信息，并将其采集的数据信息与智能监控子模块所传输过来的数据信息进行对照与匹配后进行实时的存储备份，所述数据可视化单元用于实时访问和调取各个时段井下各个位置处通风信息数据，所述分析预警单元用于结合数据采集单元以及智能监控子模块所采集的数据信息，并对其进行数据进行分析，从而判断矿山井下通风情况并进行预警处理，所述故障诊断单元用于根据数据采集单元以及智能监控子模块所采集的数据信息，对通风系统中的设备故障类型以及设备故障位置进行诊断处理。

9、优选的，所述分析决策子模块还包括风网解算单元、风量调控单元以及智能控制单元，所述风网解算单元用于利用算法进行迭代计算，逐次求解回路修正风量，并根据风量值再次计算风窗、风门的开度大小以及风机工作频率数据，并将其数据传输给风量调控单元和智能控制单元进行执行，所述风量调控单元用于接收风网解算单元所传输过来的数据信息，并根据其数据信息对风量值进行及时的调节与控制，所述智能控制单元用于接收风网解算单元所传输过来的数据信息，并根据其数据信息对风门、风窗以及风机的工作频率进行智能化的控制调节。

10、优选的，所述智能监控子模块由风速监测单元、风量监测单元、风压监测单元以及温湿度监测单元组成，所述风速监测单元用于实时监测矿山井下各个监测位置以及局部监测区域的气流流动速度数据信息，所述风量监测单元用于实时监测矿山井下各个监测位置以及局部监测区域的气流流动量数据信息，所述风压监测单元用于实时监测矿山井下各个监测位置以及局部监测区域的气流压力数据信息，所述温湿度监测单元用于实时监测矿山井下各个监测位置以及局部监测区域的温度、湿度信息数据。

11、优选的，所述预警诊断子模块由数据采集诊断单元、视频采集诊断单元、灾情分类单元以及灾情预警单元组成，所述数据采集诊断单元用于实时采集煤矿井下通风系统各个位置的设备以及环境数据，对其数据进行诊断，筛分出异常数据并精确定位至通风系统位置以及设备源头位置处，所述视频采集诊断单元用于实时采集煤矿井下通风系统的视频信息数据，并根据视频信息数据对通风系统所配套的通风设备运行状态进行诊断，所述灾情分类单元用于将数据采集诊断单元以及视频采集诊断单元所传输过来的诊断信息，对通风系统运行的灾情情况进行分类以及分级处理，之后确定以及判断井下通风灾情情况并将其传输给灾情预警单元，所述灾情预警单元用于接收灾情分类单元所传输过来的信息数据，并根据其信息数据进行对应级别的灾情预警。

12、优选的，所述智能控制子模块由风门控制单元、风窗控制单元、回风井控制单元以及主通风控制单元组成，所述风门控制单元用于接收智能控制单元所传输过来的控制信息数据，并将其信息数据转化为控制信号对各个区域内的风门设备进行相应智能化的控制调节，所述风窗控制单元用于接收智能控制单元所传输过来的控制信息数据，并将其信息数据转化为控制信号对各个区域内的风窗设备进行相应智能化的控制调节，所述回风井控制单元用于接收智能控制单元所传输过来的控制信息数据，并将其信息数据转化为控制信号对各个区域内的回风井配套设备进行相应智能化的控制调节，所述主通风控制单元用于接收智能控制单元所传输过来的控制信息数据，并将其信息数据转化为控制信号对主通风井及其配套设备进行相应的智能化控制。

13、优选的，所述分析决策子模块分别与app接收控制端和pc接收控制端之间通过光纤建立双向的通信连接，所述app接收控制端和pc接收控制端之间通过无线网络或者局域网建立双向的通信连接，所述app接收控制端用于工作人员随时随地查看煤矿井下通风情况及各类通风监测数据，及时进行接收异常状态预警，并向整体通风系统发送手动控制指令，所述pc接收控制端用于控制中心工作人员实时接收整体通风系统运行情况，并还可以根据煤矿井下现场实际情况对通风系统局部区域进行对应的手动控制调节。

14、优选的，所述智能监控子模块、预警诊断子模块和智能控制子模块分别与主供能模块和备用供能模块之间电性连接，所述主供能模块用于向煤矿井下通风系统日常运作进行提供相应的能源支持，所述备用供能模块用于主供能模块发生故障时向煤矿井下通风系统运作提供相应的能源支持。

15、本发明提供了一种煤矿通风信息管理系统。具备以下有益效果：

16、1、本发明通过实时采集和分析矿山通风系统运行过程中产生的基础数据，在实现对煤矿井下通风系统实时监测的同时还可以预警灾情信息，从而便于工作人员提前进行采取相应的维护措施，减少了煤矿井下通风系统的停机频率和时间，保证了煤矿通风系统在生产过程中的正常通风使用的同时还可以确保煤矿安全作业生产的进行。

17、2、本发明通过运用和结合互联网、物料网、人工智能、大数据、信息通信和自动化等技术，在实时采集分析基础数据的同时还可以对其通风系统的运行状态以及运行参数进行实时调节和修正，智能化和自动化程度高，在降低监控管理中心工作人员劳动强度的同时还可以在一定程度上减少煤矿井下通风系统的日常管理运行人工成本。

18、3、本发明通过在通风系统运行的同时对其运行状态进行实时采集和分析，并根据其数据反馈进行及时相应设备的调节与修正，实现了通风系统运行过程中的分析决策以及联动调控，一方面可以降低了通风系统在日常使用过程中的能源消耗，提高通风系统使用的经济性，另一方面还可以在灾变条件下实现防灾、减灾、控灾和主动救灾等全过程的自动化和智能化。

19、4、本发明通过将通风系统的各个系统模块进行数据可视化处理，一方面可以有利于管理人员实时对矿山通风系统进行分析决策以及联动调控，提高了通风系统使用时的便捷性和稳定性，另一方面工作人员还可以根据现场实际的作业情况对井下通风系统的通风分布进行手动调整，从而实现适应不同工作面的效果。

20、5、本发明通过app端和pc端双重接收控制，从而使得工作人员可以随时随地进行查看和管理煤矿井下通风系统的运行情况，降低了系统数据信息管理和查看时的局限性，提高了整体通风系统使用和管理的方便性。

21、6、本发明通过双重供能模块的设置，避免了在发生紧急或者意外情况时通风系统无法正常使用而造成的灾情加重等问题，提高了整体通风系统运行时的稳定性和保障性。