煤矿设备安全管控方法及系统与流程

本发明涉及煤矿设备安全管控，具体涉及煤矿设备安全管控方法及系统。

背景技术：

1、煤矿设备安全管控在煤矿生产中起着至关重要的作用，设备安全管控涉及到对矿井设备的管理、监测、维护以及员工培训等方面，旨在确保矿井设备的正常运行、提高工作效率、减少事故风险。

2、煤矿设备安全管控的首要任务是预防事故的发生。通过对设备进行定期的检查、维护和更新，可以及时发现和排除潜在的安全隐患，减少事故的发生概率。对煤矿设备进行定期维护是确保其长时间稳定运行的关键，通过定期的维护工作，可以保障设备的性能，延长设备的使用寿命，减少因设备损坏引发的事故。

3、瓦斯检测仪在煤矿设备安全管控中发挥着至关重要的作用，其主要功能是监测矿井内瓦斯浓度，及时发现瓦斯积聚的情况，为采取紧急措施提供关键信息，瓦斯检测仪能够在矿井内瓦斯浓度达到危险水平之前发出警报，这样，工作人员可以提前得知瓦斯积聚的可能性，有足够的时间采取必要的预防和应急措施，避免事故发生，其次，瓦斯检测仪能够实时监测瓦斯浓度的变化，这有助于了解瓦斯在矿井中的分布情况，以便调整通风系统、采取更精确的防范措施，当瓦斯浓度超过设定的安全阈值时，瓦斯检测仪能够自动发出声音、光闪或其他报警信号，提醒工作人员注意，确保工作人员可以立即采取行动。

4、现有技术存在以下不足：现有技术通常是采用定期检查的方式对瓦斯检测仪进行维护管理，如果瓦斯检测仪无法对瓦斯浓度进行精准的监测，当瓦斯在煤矿内积聚到爆炸限度范围内时，任何火源都可能引发瓦斯爆炸，缺乏准确的瓦斯监测可能导致对瓦斯浓度的低估，增加爆炸事故的风险，进而增加人员伤亡与经济损失的风险。

5、在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供煤矿设备安全管控方法及系统，通过对瓦斯检测仪进行瓦斯浓度测量时的过程进行监测，当瓦斯检测仪存在无法精确地对瓦斯浓度进行监测的隐患时，发出预警提示，通知相关工作人员知晓该情况，并及时对瓦斯检测仪安排相关检修处理工作，在发现瓦斯检测仪存在测量精度的异常时及时对瓦斯检测仪进行维护管理，确保瓦斯检测仪对瓦斯浓度进行精准的监测，有效地避免因瓦斯浓度监测不准确导致爆炸事故发生，以解决上述背景技术中的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：煤矿设备安全管控方法，包括以下步骤：

3、s1、基于瓦斯气体与电化学传感器电极之间电化学反应产生的电流测量瓦斯气体的浓度值；

4、s2、获取瓦斯气体浓度测量时的若干个测量过程数据信息，包括电化学特征信息和动态响应特性信息，并对电化学特征信息和动态响应特性信息进行分析处理；

5、s3、将瓦斯气体浓度测量时经过分析处理后的电化学特征信息和动态响应特性信息建立综合分析模型，生成测量精度评估值，通过测量精度评估值对瓦斯气体浓度测量时的精度进行评估；

6、s4、将瓦斯气体浓度测量时生成的测量精度评估值与预先设定的测量精度参考阈值进行比对分析，判断瓦斯气体浓度测量时的测量精度情况，并对存在异常的隐患发出预警提示；

7、s5、对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理时，收集瓦斯气体浓度测量时实时输出的若干个测量精度评估值进行综合分析，判断维护管理情况。

8、优选的，瓦斯气体浓度测量时的电化学特征信息包括电解质溶解度变动系数和电极极化偏差系数，瓦斯气体浓度测量时的动态响应特性信息包括线性响应异常隐匿系数，获取后，将电解质溶解度变动系数和电极极化偏差系数分别标定为和，将线性响应异常隐匿系数标定为。

9、优选的，将瓦斯气体浓度测量时经过分析处理后的电解质溶解度变动系数、电极极化偏差系数以及线性响应异常隐匿系数建立综合分析模型，生成测量精度评估值，依据的公式为：，式中，、、分别为电解质溶解度变动系数、电极极化偏差系数以及线性响应异常隐匿系数的预设比例系数，且、、均大于0。

10、优选的，电解质溶解度变动系数获取的逻辑如下：

11、s101、获取瓦斯气体浓度测量时在t时间内不同时刻的实时电解质溶解度，并将实时电解质溶解度标定为， a表示瓦斯气体浓度测量时在t时间内获取的实时电解质溶解度的编号， a=1、2、3、4、……、 m， m为正整数；

12、s102、通过瓦斯气体浓度测量时在t时间内获取的实时电解质溶解度计算电解质溶解度标准差和电解质溶解度平均值，并将电解质溶解度标准差和电解质溶解度平均值分别标定为 a1和 a2，则：

13、，；

14、s103、计算电解质溶解度变异系数，计算的表达式为：

15、，式中，表示电解质溶解度变异系数；

16、s104、计算电解质溶解度变动系数，计算的表达式为：。

17、优选的，电极极化偏差系数获取的逻辑如下：

18、s201、获取瓦斯气体浓度测量时在t时间内最后时刻的实时电极极化指数，并将实时电极极化指数标定为；

19、电极极化指数用于描述电化学反应速率的响应性，电极极化指数表征了电流响应随着反应速率变化的程度，电极极化指数的计算公式为：，式中，表示电极极化指数， i表示电流大小， v表示电极电势；

20、s202、计算电极极化偏差系数，计算的表达式为：

21、，式中，表示初始电极极化指数。

22、优选的，线性响应异常隐匿系数获取的逻辑如下：

23、s301、获取瓦斯气体浓度测量时在t时间内间隔e时间段对应的实时电流值和实时测量浓度值，并将实时电流值和实时测量浓度值分别标定为和， b表示瓦斯气体浓度测量时在t时间内间隔e时间段对应的实时电流值和实时测量浓度值的编号， b=1、2、3、4、……、 n， n为正整数；

24、s302、计算线性响应异常隐匿系数，计算的表达式为：，式中，表示预期线性响应系数。

25、优选的，将瓦斯气体浓度测量时生成的测量精度评估值与预先设定的测量精度参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

26、若测量精度评估值小于测量精度参考阈值，则生成高测量精度信号，对高测量精度信号不发出预警提示；

27、若测量精度评估值大于等于测量精度参考阈值，则生成低测量精度信号，对低测量精度信号发出预警提示。

28、优选的，对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理时，收集瓦斯气体浓度测量时实时输出的若干个测量精度评估值建立分析集合，并将分析集合标定为 i，则， f表示分析集合内的测量精度评估值的编号， f=1、2、3、4、……、 u， u为正整数；

29、通过分析集合内的测量精度评估值计算测量精度评估值标准差和测量精度评估值平均值，并将测量精度评估值标准差和测量精度评估值平均值分别与预先设定的标准差参考阈值和预先设定的测量精度评估值参考阈值进行比对分析，比对分析的结果如下：

30、若，则生成维护管理失败信号，并将信号传递至移动端，通过移动端进行提示，当对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理时生成维护管理失败信号时，则需要进一步进行维护管理；

31、若，则生成维护管理波动信号，并将信号传递至移动端，通过移动端进行提示，当对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理时生成维护管理波动信号时，则同样需要进一步进行维护管理；

32、若，则生成维护管理成功信号，并将信号传递至移动端，通过移动端进行提示，当对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理时生成维护管理成功信号时，则表明维护管理成功。

33、煤矿设备安全管控系统，包括浓度测量模块、信息采集模块、综合分析模块、隐患感知模块、预警模块以及反馈模块；

34、浓度测量模块，基于瓦斯气体与电化学传感器电极之间电化学反应产生的电流测量瓦斯气体的浓度值；

35、信息采集模块，获取瓦斯气体浓度测量时的若干个测量过程数据信息，包括电化学特征信息和动态响应特性信息，并对电化学特征信息和动态响应特性信息进行分析处理；

36、综合分析模块，将瓦斯气体浓度测量时经过分析处理后的电化学特征信息和动态响应特性信息建立综合分析模型，生成测量精度评估值，通过测量精度评估值对瓦斯气体浓度测量时的精度进行评估；

37、隐患感知模块，将瓦斯气体浓度测量时生成的测量精度评估值与预先设定的测量精度参考阈值进行比对分析，判断瓦斯气体浓度测量时的测量精度情况，并通过预警模块对存在异常的隐患发出预警提示；

38、反馈模块，对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理实时输出的若干个测量精度评估值进行综合分析，判断维护管理情况。

39、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

40、本发明通过对瓦斯检测仪进行瓦斯浓度测量时的过程进行监测，当瓦斯检测仪存在无法精确地对瓦斯浓度进行监测的隐患时，发出预警提示，通知相关工作人员知晓该情况，并及时对瓦斯检测仪安排相关检修处理工作，在发现瓦斯检测仪存在测量精度的异常时及时对瓦斯检测仪进行维护管理，确保瓦斯检测仪对瓦斯浓度进行精准的监测，有效地避免因瓦斯浓度监测不准确导致爆炸事故发生；

41、本发明对瓦斯气体浓度测量存在的精度异常进行维护管理时，收集瓦斯气体浓度测量时实时输出的若干个测量精度评估值进行综合分析，判断维护管理情况，有效地避免维护管理后瓦斯检测仪的再次出现维护管理失败或者维护管理不稳定的情况，确保瓦斯检测仪维护管理成功，从而通过瓦斯检测仪对瓦斯浓度进行持续、精准的监测。