[00136687]基于虚拟仪器的矿井瓦斯监测技术研究

煤炭是我国国民经济发展的基础能源，煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。瓦斯灾害一直是煤矿安全生产的大敌，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯灾害的治理工作一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。近年来，我国接连发生多起特大瓦斯事故，煤矿安全生产形势严峻。该项目采用新的科技手段对煤矿瓦斯监测系统进行改进，进一步完善和提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进行适应性研究，采用现代通讯技术、虚拟仪器技术、计算机技术、多传感器信息融合技术和现场总线技术，解决我国现有煤矿安全监测系统中存在的系统通讯能力差、不兼容、信息处理能力差等问题，提高瓦斯监测系统的性能。项目采用先进的虚拟仪器技术构建系统的硬件和软件框架，应用总线技术，采用灵活的扩展方法，实现信号的转换和传输；应用多传感器数据融合理论进行采集信息分析和处理，实现对井下瓦斯浓度、温度、风速、压力、设备开停等综合参数的实时监测与有效处理；应用了煤与瓦斯突出区域预测技术、高产高效矿井瓦斯灾害综合治理技术、矿井通风系统安全可靠性评价与决策技术等新成果、新技术，对井下状态进行估计；通过自行研制的智能检测节点，对检测数据进行分析处理后得到对井下状态的直接估计与判断，并进行实时数据显示，发生威胁状况时可以直接控制与报警；充分利用计算机通信技术，实现局域网、远程数据终端与中心站之间实时数据查询；当系统检测到井下处于危险状况时，能够及时给出报警信息，并自动进行必要的控制措施，实现风电闭锁、超限断电，并能够通过网络进行远程控制。本系统充分利用了当前最新发展的虚拟仪器技术和数据融合理论，将智能化的管理措施应用到矿井瓦斯监测系统中，在利用旧的监测系统的基础上，提高了系统的兼容性和灵活性，改善了系统的性能，使瓦斯监测系统具有更高的智能化；智能检测节点功能得到丰富，可以进行实时数据显示与本地实时控制；可以根据矿井的具体需求，采用本设计方法对现有的旧系统进行改造，增强旧系统的功能，并降低生产成本；通过组建局域网实现局级信息共享与调控。本系统充分考虑煤矿的实际情况，运用高新科技，解决实际问题。在实验室组建局域网实况模拟实验中，证明具有较高的实用性能，并已经在矿井中得到实际应用，具有广泛的应用前景。