一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统

本发明涉及瓦斯抽取，特别涉及一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统。

背景技术：

1、目前的矿山建设中，瓦斯抽采工程信息及抽采参数和设备设施冗杂，抽采工作涉及到多个环节，抽采监测数据繁多，信息量大，数据保存、整理、分析工作量大，日常的统计分析工作难以满足矿井瓦斯抽采优化需要且对于抽采效果评估、管路健康状态及故障定位的监测难以及时掌握。

2、随着信息技术的快速发展和智能化矿山建设的提出，煤矿企业对煤矿开采强度的加大和开采深度的增加，建立一套完善的智能化煤矿管理系统成为煤矿企业信息化管理和智能化矿山建设的目标之一，为了顺应矿井瓦斯抽采工程的客观需求，更高效智能化管理瓦斯抽采工程信息，实时监测评估瓦斯抽采效果及效率，在线诊断抽采管路健康状态及故障定位，提高瓦斯抽采效率和瓦斯抽采系统的可靠性、稳定性，让管理信息系统为煤矿瓦斯抽采、安全预防和决策管理服务，利用计算机数据库技术对煤矿瓦斯抽采工程进行管理是解决当前煤矿生产安全问题的必要手段，同时也是未来发展智能化矿山建设的趋势。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，以实现高效智能化管理瓦斯抽采工程信息，实时监测评估瓦斯抽采效果及效率，在线诊断抽采管路健康状态及故障定位，提高瓦斯抽采效率和瓦斯抽采系统的可靠性、稳定性，让管理信息系统为煤矿瓦斯抽采、安全预防和决策管理服务，利用计算机数据库技术对煤矿瓦斯抽采工程进行管理。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：

3、一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，包括瓦斯抽采管路可视化系统、信息采集及数值模拟算法系统、抽采管路实时诊断和故障定位系统、瓦斯抽采效果及效率评估系统、瓦斯抽采系统优化运行算法系统、抽采管理信息系统和瓦斯智能抽采管理及评价决策云平台；

4、所述瓦斯抽采管路可视化系统，用于建立瓦斯抽采管路及设备的实时可视化图像；

5、所述信息采集及数值模拟算法系统，用于对瓦斯抽采过程中的数据进行监测采集，建立抽采管路的关键参数的数值模拟计算算法，实时计算管路内的关键参数的数值；

6、所述抽采管路实时诊断和故障定位系统，用于对瓦斯抽采管路的在线实时诊断和故障定位，诊断出需要优化的抽采管路和地点，定位故障部位；

7、所述瓦斯抽采效果及效率评估系统，用于实时评估计算瓦斯抽采效果以及瓦斯抽采的效率，进行抽采效果和抽采效率评估；

8、瓦斯抽采系统优化运行算法系统，用于根据诊断出需要优化的抽采管路和地点，建立瓦斯抽采系统优化运行算法，优化相关参数，选择合理的参数值；

9、抽采管理信息系统，用于通过瓦斯治理现场实践的需求分析，进行瓦斯抽采信息的管理；

10、瓦斯智能抽采管理及评价决策云平台，分别连接所述各个系统，进行双向数据传输，通过综合分析并评价各个系统的数据信息做出评价决策。

11、优选地，所述瓦斯抽采管路可视化系统连接瓦斯抽采管路及相关设备监测点，同时结合抽采管路状态实时诊断和故障定位，建立瓦斯抽采管路及设备的实时可视化图像，实现瓦斯抽采管路、相关设备的添加或删除以及管路状态诊断和管路故障定位的实时可视化管理。

12、优选地，所述瓦斯抽采管路可视化系统包括抽采泵站模块、主抽采管路模块、采区抽采管路模块、工作面抽采管路模块和采空区、工作面、抽采钻孔模块，所述瓦斯抽采管路可视化系统分别与各个模块连接。

13、优选地，所述信息采集及数值模拟算法系统实时计算的管路内的关键参数的参数值包括分布阻力、风量、流量、相对压力和瓦斯浓度。

14、优选地，所述抽采管路实时诊断和故障定位系统通过对瓦斯抽采管路的分布阻力和相对压力的实时监测，研究抽采运行过程中抽采管路的压力分布和阻力分布的规律，实现对瓦斯抽采管路的在线实时诊断和故障定位，诊断出需要优化的抽采管路和地点，定位故障部位。

15、优选地，所述瓦斯抽采效果及效率评估系统通过对瓦斯抽采参数的监测，结合瓦斯抽采数值模拟算法、瓦斯基础数据和相关安全标准，实时评估计算瓦斯抽采效果以及瓦斯抽采的效率，并对监测数据实时存储，对特定或指定管路或时间进行抽采效果和抽采效率评估，实现实时和特定管路或时间的抽采效果和抽采效率评估。

16、优选地，所述瓦斯抽采系统优化运行算法系统通过实时诊断抽采管路故障并定位故障部位，并基于瓦斯抽采系统的实时监测数值分析和相关理论，建立瓦斯抽采系统优化运行算法，优化钻孔、负压参数，选择合理的负压量。

17、优选地，所述抽采管理信息系统通过瓦斯治理现场实践的需求分析，进行瓦斯抽采信息的管理，包括瓦斯抽采基础资料管理、抽采工程管理、抽采管路管理、抽采运行管理、抽采系统分析和系统配置管理。

18、优选地，瓦斯智能抽采管理及评价决策云平台，运用java开发语言，spring boot作为后台框架，前端采用h5作为主要框架，mysql作为系统数据库，采用sha1和323方式进行数据加密，集成智能用户界面，分别连接所述各个系统，进行双向数据传输，通过综合分析并评价各个系统的数据信息做出评价决策。

19、本发明的有益技术效果是：

20、本发明的煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，基于瓦斯抽采工程和管路运行信息平台的基础上，开发智能优化算法、数值模拟计算算法等，结合自动监测探头，统计分析瓦斯抽采参数，采用智能算法评估瓦斯抽采效果和效率，优化抽采运行，诊断抽采管路故障并自动确定故障位置，实现瓦斯抽采管理系统的智能化和可视化，以便充分发挥矿井瓦斯抽采系统能力，提升矿井瓦斯抽采效率，提高瓦斯抽采系统的可靠性、稳定性、经济性和先进性，可以实现对煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策，为矿井瓦斯抽采工作提供辅助决策。

技术特征：

1.一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：包括瓦斯抽采管路可视化系统、信息采集及数值模拟算法系统、抽采管路实时诊断和故障定位系统、瓦斯抽采效果及效率评估系统、瓦斯抽采系统优化运行算法系统、抽采管理信息系统和瓦斯智能抽采管理及评价决策云平台；

2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述瓦斯抽采管路可视化系统连接瓦斯抽采管路及相关设备监测点，同时结合抽采管路状态实时诊断和故障定位，建立瓦斯抽采管路及设备的实时可视化图像，实现瓦斯抽采管路、相关设备的添加或删除以及管路状态诊断和管路故障定位的实时可视化管理。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述瓦斯抽采管路可视化系统包括抽采泵站模块、主抽采管路模块、采区抽采管路模块、工作面抽采管路模块和采空区、工作面、抽采钻孔模块，所述瓦斯抽采管路可视化系统分别与各个模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述信息采集及数值模拟算法系统实时计算的管路内的关键参数的参数值包括分布阻力、风量、流量、相对压力和瓦斯浓度。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述抽采管路实时诊断和故障定位系统通过对瓦斯抽采管路的分布阻力和相对压力的实时监测，研究抽采运行过程中抽采管路的压力分布和阻力分布的规律，实现对瓦斯抽采管路的在线实时诊断和故障定位，诊断出需要优化的抽采管路和地点，定位故障部位。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述瓦斯抽采效果及效率评估系统通过对瓦斯抽采参数的监测，结合瓦斯抽采数值模拟算法、瓦斯基础数据和相关安全标准，实时评估计算瓦斯抽采效果以及瓦斯抽采的效率，并对监测数据实时存储，对特定或指定管路或时间进行抽采效果和抽采效率评估，实现实时和特定管路或时间的抽采效果和抽采效率评估。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述瓦斯抽采系统优化运行算法系统通过实时诊断抽采管路故障并定位故障部位，并基于瓦斯抽采系统的实时监测数值分析和相关理论，建立瓦斯抽采系统优化运行算法，优化钻孔、负压参数，选择合理的负压量。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：所述抽采管理信息系统通过瓦斯治理现场实践的需求分析，进行瓦斯抽采信息的管理，包括瓦斯抽采基础资料管理、抽采工程管理、抽采管路管理、抽采运行管理、抽采系统分析和系统配置管理。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，其特征在于：瓦斯智能抽采管理及评价决策云平台，运用java开发语言，spring boot作为后台框架，前端采用h5作为主要框架，mysql作为系统数据库，采用sha1和323方式进行数据加密，集成智能用户界面，分别连接所述各个系统，进行双向数据传输，通过综合分析并评价各个系统的数据信息做出评价决策。

技术总结
本发明提供了一种煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，涉及瓦斯抽取技术领域。该煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策系统，基于瓦斯抽采工程和管路运行信息平台的基础上，开发智能优化算法、数值模拟计算算法等，结合自动监测探头，统计分析瓦斯抽采参数，采用智能算法评估瓦斯抽采效果和效率，优化抽采运行，诊断抽采管路故障并自动确定故障位置，实现瓦斯抽采管理系统的智能化和可视化，以便充分发挥矿井瓦斯抽采系统能力，提升矿井瓦斯抽采效率，提高瓦斯抽采系统的可靠性、稳定性、经济性和先进性，可以实现对煤矿瓦斯智能抽采管理及评价决策，为矿井瓦斯抽采工作提供辅助决策。

技术研发人员：吴兵,黄来胜,徐浩雄,李超,王晶鑫
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15