【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿井监控，尤其涉及一种矿井通风监控系统。
技术介绍
1、矿井通风是保证矿井安全生产的主要手段之一，其目的是在生产过程中利用通风系统向井下源源不断输送地面新鲜空气供井下人员呼吸，并稀释和排出有毒有害气体及矿尘，从而确保井下良好的生产环境，保障人员的身体健康，所以有必要对矿井的通风情况进行实时监控，利用监测系统可以有效延长设备使用寿命，降低维修费用，并且还能提高通风设备的可靠性，使其在最大程度上发挥作用，减少煤矿安全事故的发生，因此，建立健全一套可靠、有效的数字化矿井通风监控系统就显得十分必要，其对矿企生产效益的提高具有非常重要的现实意义；
2、目前，现有的一些矿井通风监控系统，根据通讯要求，主要分为监控主站和若干个监控分站，监控主站向各监控分站发送命令，由监控分站的传感器组对矿井通风情况进行数据采集，然后将采集的数据传输至监控分站进行处理，实现矿井巷道通风状态的监测，并反馈至监控主站实现信息交互；
3、但是，现有的矿井通风监控系统存在数据监测的精准度与实时性不足的问题，造成矿井通风监测的稳定性差的缺陷，由于矿井面积较大、巷道复杂，当监控分站的设置分布不合理时，会与矿井实际情况产生偏差从而导致监控不到位情况，且在监控分站与监控主站之间多是采用搭线电力传输、线路架设成本高，而无线通信传输技术也存在数据传输故障率高、信号不稳定的情况，当矿井内的数据信息反馈到监控主站有延迟，会导致监测效能低难以进行实时救援；
4、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实
1、本专利技术的目的在于：解决现有系统存在的数据监测的精准度与实时性不足的问题，造成矿井通风监测的稳定性差的缺陷，通过构建矿井通风监测模型在矿井立体模型的基础上进行监控分站模拟设计，再通过数据监测单元采集矿井通风数据和信号传输数据并通过中央处理单元进行数据分析处理，生成模型优化信号从而规范监控分站的设置距离与数量，使得监控模拟分站的数据监测效果与矿井原始监测效能趋于一致，不断提升模型精准度，并通过分析评估矿井数据无线传输效果生成系统调控信号对通信系统进行管理调控操作，不断优化监控主站与监控分站之间的无线传输效果，保证矿井通风监测实时性，最终综合实现矿井通风监测的稳定性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种矿井通风监控系统，包括模型设计单元、数据监测单元、中央处理单元和优化调控单元，其中，模型设计单元、数据监测单元、中央处理单元和优化调控单元之间信号连接；
4、模型设计单元用于构建矿井通风监测模型：先通过三维建模技术对矿井巷道进行立体建模，从而构建矿井立体模型并标记矿井监控分站的位置点；再构建矿井监控设计模型，在矿井立体模型的基础上设置监控模拟分站；再进行数据采集和分析处理，从而对矿井通风状态进行监测；
5、数据监测单元用于采集获取矿井通风数据并提取信号传输数据：矿井通风数据包括矿井通风原始参数和矿井通风对比参数，通过矿井监控分站采集获取矿井通风原始参数，通过监控模拟分站采集获取矿井通风对比参数；
6、中央处理单元用于分析处理矿井通风数据和信号传输数据：
7、通过分析处理矿井监控分站的矿井通风原始参数，获取矿井通风的实际效能评估指数从而评估矿井通风实际效果；并通过分析处理监控模拟分站的矿井通风对比参数，获取矿井通风的模拟效能评估指数从而评估矿井通风模拟效果；进而通过对比矿井通风的实际效能评估指数和模拟效能评估指数，获取模型设计效果评估系数，从而评估矿井监控设计模型的设计效果并生成模型优化信号；再通过分析处理信号传输数据，获取数据无线传输效果系数并生成系统调控信号；
8、优化调控单元用于接收优化调控信号并进行相应的处理。
9、进一步的，数据监测单元的具体操作过程为：
10、监控分站安装有数据采集传感器，用于采集矿井通风数据，并通过无线传输技术将矿井通风数据从监控分站传输到矿井监控主站，并在数据传输过程中访问系统日志从而采集提取信号传输数据；
11、预设矿井立体模型有n0个矿井监控分站，将任一个矿井监控分站标记为fh，n0个矿井监控分站共同连接同一个矿井监控主站；
12、预设矿井监控设计模型有n1个监控模拟分站，将任一个监控模拟分站标记为mj，获取相邻两个监控模拟分站之间的距离值：
13、将监控模拟分站mj邻接的监控模拟分站标记为mi，将监控模拟分站mj与监控模拟分站mi之间的距离值标记为lm；
14、矿井通风原始参数包括原始站点的危险气体浓度系数xc1、风速值fs1、温度值wd1和湿度值sd1；
15、矿井通风对比参数包括模拟站点的危险气体浓度系数xc2、风速值fs2、温度值wd2和湿度值sd2；
16、构建参数分析模型对矿井通风原始参数和矿井通风对比参数依次进行分析处理，参数分析模型的具体构建过程如下：
17、先构建气体分析模型获取危险气体浓度系数，具体过程为：将甲烷浓度标记为c0、一氧化碳浓度标记为c1、一氧化氮浓度标记为c2、烟雾浓度标记为c3，进而综合获取危险气体浓度系数xcw；
18、预设参数集合jc，参数集合jc包括危险气体浓度系数xcc、风速值fsc、温度值wdc和湿度值sdc，依次设置风速值fsc、温度值wdc和湿度值wdc的标准区间，再构建指标分析模型，对风速值、温度值和湿度值三个指标进行分析：
19、向指标分析模型中输入指标b，标记指标b的数值为zb，指标b的标准区间为[qb1，qb2]，当指标b的数值zb位于标准区间[qb1，qb2]时，则判定指标b的数值正常；反之则判定指标b的数值异常；
20、通过指标b的数值zb及其标准区间[qb1，qb2]相结合，获取指标b的评估系数pgb；
21、将风速值fsc、温度值wdc和湿度值sdc及其相应的标准区间依次代入指标分析模型，进而获取风速评估系数pgfsb、温度评估系数pgwdb和湿度评估系数pgsdb；
22、再通过危险气体浓度系数xcw、风速评估系数pgfsb、温度评估系数pgwdb和湿度评估系数pgsdb相结合，获取效能评估指数xns。
23、进一步的，将矿井通风原始参数和矿井通风对比参数代入参数分析模型，具体过程为：
24、通过原始站点的甲烷浓度、一氧化碳浓度、一氧化氮浓度、烟雾浓度代入气体分析模型获取原始站点的危险气体浓度系数xc1；
25、通过模拟站点的甲烷浓度、一氧化碳浓度、一氧化氮浓度、烟雾浓度代入气体分析模型获取模拟站点的危险气体浓度系数xc2；
26、通过原始站点的风速值fs1、温度值wd1和湿度值sd1及其相应的标准区间依次代入指标分析模型，进而获取原始风速评估系数pgfs1、原始温度评估系数pgwd1和原始湿度评估系数pgsd1；
27、通过模拟站点的风速值fs2、温度值wd2和湿度值sd2及其相应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿井通风监控系统，其特征在于：包括模型设计单元、数据监测单元、中央处理单元和优化调控单元，其中，模型设计单元、数据监测单元、中央处理单元和优化调控单元之间信号连接；
2.根据权利要求1所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：数据监测单元的具体操作过程为：
3.根据权利要求2所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：将矿井通风原始参数和矿井通风对比参数代入参数分析模型，具体过程为：
4.根据权利要求3所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：评估矿井监控设计模型设计效果的具体过程为：
5.根据权利要求4所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：信号传输数据的分析过程如下：
6.根据权利要求5所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：优化调控单元的具体处理过程为：
【技术特征摘要】
1.一种矿井通风监控系统，其特征在于：包括模型设计单元、数据监测单元、中央处理单元和优化调控单元，其中，模型设计单元、数据监测单元、中央处理单元和优化调控单元之间信号连接；
2.根据权利要求1所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：数据监测单元的具体操作过程为：
3.根据权利要求2所述的一种矿井通风监控系统，其特征在于：将矿井通风原始参数...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈之柱，蒋美义，王涛，唐传付，李辉，孙威威，陈向辉，沈培钧，
申请(专利权)人：安徽万维智选工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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