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专利号: 2021109836112
申请人: 上海大屯能源股份有限公司孔庄煤矿
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种矿井瓦斯抽采动态调控系统,其特征在于,包括数据采集系统、数据处理系统;

所述数据采集系统用于采集各个抽采管网分支上的阀门周边的环境条件信息及瓦斯浓度,并同时采集抽采管网总支上的瓦斯流量及浓度,并将采集到的各类数据传输至所述数据处理系统;

所述数据处理系统用于对所述环境条件信息及瓦斯浓度进行判断,若判断为不安全,则关闭相应的抽采管网分支上的所述阀门,若判断为安全,则根据所述抽采管网总支上的瓦斯流量及浓度以及各个抽采管网分支上的瓦斯浓度控制各个所述抽采管网分支阀门的开度。

2.如权利要求1所述的矿井瓦斯抽采动态调控系统,其特征在于,所述环境条件信息包括CO浓度、O2浓度、C2H4、温度以及负压。

3.如权利要求1所述的矿井瓦斯抽采动态调控系统,其特征在于,所述环境条件信息判断具体包括:所述抽采管网分支上的阀门周边的CO、C2H4、O2、瓦斯浓度超出限制,并且温度、负压超出瓦斯抽采安全标准时,控制关闭相应的所述抽采管网分支上的所述阀门;当抽采管网分支上的阀门周边的CO、C2H4、O2、浓度、温度、负压均未超出阈值时,则根据所述抽采管网总支上的瓦斯流量及浓度以及各个抽采管网分支上的瓦斯浓度控制各个所述抽采管网分支阀门的开度。

4.如权利要求1所述的矿井瓦斯抽采动态调控系统,其特征在于,所述矿井瓦斯抽采动态调控系统还包括显示系统,所述显示系统用于显示各个所述抽采管网分支上的监测数据。

5.如权利要求4所述的矿井瓦斯抽采动态调控系统,其特征在于,所述显示系统显示的所述监测数据包括:t时刻所述抽采管网中各分支的监测数据,以及与t时刻相对t‑1时刻的数据变化量。

6.如权利要求5所述的矿井瓦斯抽采动态调控系统,其特征在于,所述显示系统还包括报警模块,当所述数据变化量超过设定的报警阈值,则报警模块根据接收到的响应信号,对不达标的监测指标进行瓦斯突出警示。

7.一种矿井瓦斯抽采动态调控方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:在初始时间t=k的采样点,对瓦斯抽采系统的相关特征参数进行数据采集;

步骤二:判断步骤一中的所有所述相关特征参数的取值是否满足瓦斯抽采系统的安全约束及效率约束,若不满足任意一条约束则停止抽采,结束智能调控过程,若满足所有约束,则进入步骤三;

步骤三:利用当前采样时间点前的历史数据,分别分析所述相关特征参数的时间序列信息,得到理想变化曲线,并将其作为参考曲线;

步骤四:对所述相关特征参数进行预测建模,输出所述相关特征参数的调控策略;

步骤五:估计在当前所述相关特征参数的调控策略下,所述相关特征参数的理想输出,与当前相关特征参数的实际值进行误差计算;

步骤六:判断当前采样时间点是否为系统设定的调控结束时间点,若不满足,则更新当前采样时间点,并利用误差进行滚动优化及校正反馈,重复步骤一到步骤五,否则结束智能调控过程。

8.如权利要求7所述的矿井瓦斯抽采动态调控方法,其特征在于,所述瓦斯抽采系统的相关特征参数包括抽采管网分支上的阀门周边的CO、C2H4、O2、瓦斯浓度、温度、负压、抽采管网总支上的瓦斯流量及浓度、抽采管网分支上的阀门开度、抽采泵功率。

9.如权利要求7所述的矿井瓦斯抽采动态调控方法,其特征在于,所述步骤三通过RNN网络分别分析被控量的时间序列信息,得到理想变化曲线。

10.如权利要求7所述的矿井瓦斯抽采动态调控方法,其特征在于,所述步骤四中对所述相关特征参数进行预测建模为利用动态矩阵预测控制算法模型进行预测建模。