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瓦斯浓度异常分析预警系统
瓦斯浓度异常分析预警系统

矿井安全监控系统最基本最重要的功能是实时监测矿井各采掘头面瓦斯、CO、风速、温度等模拟量数据动态变化情况,在达到预先设定的报警值进行报警,在达到或超过预先设定的断电值实施监控断电控制功能。然而由于目前矿井安全监控系统只有在瓦斯值达到设定的某个固定报警值才能报警,报警方式较为死板、单一,不能及时对瓦斯异常动态变化情况进行提前预警和分析。如:设定的瓦斯报警值为0.8%,目前矿井安全监控系统只有在瓦斯值达到或超过0.8%才能报警,若瓦斯值从0.08%瞬间增长至0.79%,安全监控系统并不能及时捕捉其间瓦斯浓度异常变化的信息和瓦斯增长幅度。

经过大量观测研究发现,煤矿瓦斯的涌出、突出往往发生一些规律性的变化。通过对这些变化规律的考察,结合计算机技术,是能够实现瓦斯浓度异常预警的。因此我们结合煤矿现有安全监控系统的运行状况,对井下瓦斯采集数据进行深层次挖掘和利用瓦斯浓度异常分析预警系统》,最终实现对瓦斯浓度增幅过程实时监控和达到异常预警的目的。该系统对于预防瓦斯超限,尤其对于防止煤与瓦斯突出工作具有重要的意义和较高的应用价值。

《瓦斯浓度异常分析预警系统》是基于煤矿安全监控系统数据平台研发的,装备安全监控系统的矿井都可以使用本系统,并且与安全监控系统相互独立运行,互不影响。系统支持外网预警方式,登陆互联网即可以实时监测矿井瓦斯浓度异常预警预报。矿井瓦斯浓度异常预警系统还可以对接入安全监控系统中的风速、CO、温度等各类模拟量进行预警预报。

功能介绍

功能一:瓦斯浓度瞬间增幅预警

瞬间增幅法(TransientIncrease)是指动态瓦斯浓度数据与前一个巡检周期瓦斯浓度数据进行增幅预警。

功能二:瓦斯浓度平均值增幅预警

平均值增幅法(Average Increase)是指当前测点瓦斯浓度数据与前N个巡检周期时间段内(巡检周期*N)所有瓦斯数据的平均值进行增幅预警。

功能三:瓦斯涌出、突出模型预测

突出事故中,瓦斯浓度在数分钟内就能达到30%,上升至5%用时更短,因为5%是瓦斯可以爆炸的下限,所以必须在浓度上升的极早期进行分析、识别。从分析中可以得出突出事故中瓦斯浓度变化远比涌出情况剧烈。

实现成功的预警需要快速分析瓦斯浓度的波动,关键是在极早期准确区分突出与涌出。通过建立的一般性模型分析发现瓦斯浓度的一次梯度、二次梯度在不同涌出强度下差别明显,利用模糊数学方法,以瓦斯浓度的一次梯度、二次梯度作为输入,可以对涌出与突出进行准确识别,实现突出时间的极早期预警。

功能四:绝对瓦斯涌出量预警

绝对瓦斯涌出量预警法(Absolute Increase In Gas Emission)是指利用测点的瓦斯浓度、风速及巷道断面面积计算瞬时绝对瓦斯涌出量的预警方法。设有瓦斯测点G、风速测点F,已知巷道断面面积为S,则风速、瓦斯浓度任意一个量发生变化,都会引起绝对瓦斯量的变化。可对该巷道绝对瓦斯涌出量进行动态预警,预警方案初步具备绝对瓦斯量上限预警、瞬间增幅预警、平均值增幅预警。

功能五:绝对瓦斯涌出量累计、涌出量趋势图

通过累计绝对瓦斯涌出量,自动生成涌出量趋势图,对一段时期内的瓦斯涌出量进行查询分析。

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