2) Feuer- und Gasüberwachungssystem: Die Brandüberwachung wird hauptsächlich durch das Bündelrohrüberwachungssystem durchgeführt. Die Rauch- und Temperatursensoren, die durch Klebeband, elektrische Geräte und Brände verursacht werden, können nicht installiert werden.
Bit. Die Zahl der unterirdischen Überwachungspunkte für Gas, CO, Temperatur, Windgeschwindigkeit und andere Sensoren des Sicherheitsüberwachungssystems muss erhöht werden.
3) Dachdruck-Überwachungssystem: Die an den Brunnen übermittelten Druckdaten wurden nicht entwickelt und angewandt, und es gibt keine Alarm- und Vorwarnfunktion; die Arbeitsfläche verfügt nicht über eine Stützneigungsalarmfunktion; es gibt keine Drucküberwachungspunkte innerhalb des Vorausstützbereichs des oberen und unteren Tunnels auf der Arbeitsfläche 1376.
4) Die einzelnen Erkennungs- und Überwachungssysteme sind voneinander unabhängig, und es gibt keine einheitliche Datenverarbeitungs- und Verwaltungsplattform.
1.3 Die wichtigsten Probleme, die bei der Umwandlung gelöst werden müssen
1) Die Erkennung und Frühwarnung vor größeren Gefahren in Kohlebergwerken umfasst viele Disziplinen wie Geologie, Hydrologie, Bergbau, Bewetterung, Erkennung, Überwachung, Mathematik, Computerkommunikation und Netzwerke, und nur eine umfassende Analyse multidisziplinärer Informationen kann die Gefahrenerkennung ermöglichen. Daher müssen eine einheitliche Datenverarbeitungsplattform und ein Data Warehouse eingerichtet werden. Da außerdem eine große Menge an räumlichen Informationen und Überwachungs- und Kontrollgeräten involviert ist, muss eine einheitliche geografische Informationssystemplattform und Konfigurationssoftware angenommen oder entwickelt werden.
2) Es ist notwendig, ein Frühwarnindikatorsystem für bekannte Gefahrenquellen (wie z.B. alte Gassen, alte Öfen, Wassereinbrüche, Sicherheitskohlesäulen, Einsturzsäulen usw.) einzurichten; für die Identifizierung und Analyse von Gefahrenquellen in Echtzeit (wie z.B. Dacheinsturz, Gas- und Wassereinbrüche usw.) muss eine schnelle Übermittlung und Rückmeldung von Informationen erreicht werden.
3) Entwicklung einer professionellen Modellbibliothek zur Entscheidungsunterstützung, um die Erkennung und Frühwarnung vor Gefahrenquellen wie Wasser, Feuer, Gas und Dächern zu ermöglichen. Auf der Grundlage einer umfassenden Analyse der Basisdaten und Zeitreihendaten der größten Gefahren wurde die Methode der Kombination von qualitativer und quantitativer Analyse verwendet, um die größten Gefahren in Kohlebergwerken zu klassifizieren, und es wurden ein Bewertungsmodell und eine Indexsystembibliothek für die größten Gefahren in Kohlebergwerken erstellt.
4) Realisierung des Datenaustauschs zwischen dem unterirdischen Gasüberwachungssystem und dem numerischen Belüftungssystem, Entwicklung eines Online-Visualisierungssystems für das dynamische Management des Belüftungsnetzes und Realisierung von Echtzeitberechnungen und Fehlerdiagnosen des Windnetzes.
5) Online-Erfassung von Parametern, die mit den wichtigsten Gefahrenquellen zusammenhängen. ① Verbesserung des umfassenden hydrologischen Überwachungssystems. Zusätzlich zur Online-Überwachung der Wassertemperatur an der Oberfläche, des Wasserdrucks und anderer Parameter wird ein Online-Überwachungssystem auf der Grundlage des unterirdischen industriellen Ethernets implementiert, um Veränderungen der Wassertemperatur, des Wasserstands, der Durchflussmenge, der Wasserqualität und anderer Parameter in Echtzeit zu überwachen. ② Fügen Sie Rauch- und Temperatursensoren hinzu, um eine Online-Brandverhütungsdetektion des unterirdischen Haupttransportbandes durchzuführen; das Bündelrohr-Überwachungssystem überwacht die O-, N-, CO-, CH-, CO-, CH-, CH- und andere Gasinhalte an der unterirdischen Überwachungsstelle. Erreichen einer 24-stündigen kontinuierlichen Überwachung durch die Messung und Analyse von natürlichen Brandmarkergasen, rechtzeitige Vorhersage und Vorhersage von Temperaturänderungen am Zündpunkt und Beurteilung der Oxidation der Kohleoberfläche, Bereitstellung einer wissenschaftlichen Grundlage für die Prävention und Kontrolle von natürlichen Bränden in Kohlebergwerken und Grubengasunfällen. Das Sicherheitsüberwachungssystem überwacht kontinuierlich CH, CO, Temperatur, Windgeschwindigkeit, Rauch und andere Informationen in der unterirdischen Umgebung durch unterirdische Sensoren und zeigt sie in Echtzeit durch Boden-GIS-Software an, um eine dynamische Vorhersage und Frühwarnung zu erreichen. Analyse der Mechanismen von Gefahrenquellen wie Gas und Feuer, Quantifizierung einiger Indikatorsysteme und Erstellung entsprechender Modelle, um Expertensysteme für die Analyse und Frühwarnung einzusetzen. Zu den Hauptinhalten der Beobachtung des Grubendrucks gehören: Beobachtung der anfänglichen Stützkraft und des Arbeitswiderstands der Ortsbrustkonsole und des vorauseilenden Ausbaus; Beobachtung der Verschiebung und der Geschwindigkeit der Tunneldecke und des Stollens; Beobachtung der Überlastungsspannung der Ankerstange oder des Ankerkabels; umliegendes Gestein oder Beobachtung der Eigenspannung in der Kohlemasse.Obwohl die Daten der anfänglichen Stützkraft und des Arbeitswiderstands der Ortsbrustkonsole und des vorauseilenden Ausbaus der Qianjiaying-Mine 1376 übermittelt wurden
Es ist daher notwendig, die Datenschnittstelle zu standardisieren und eine einheitliche Datenplattform zu schaffen. ④ Das Datenerfassungssystem für Wasser, Feuer, Gas und Dachdruck basiert auf industriellem Ethernet und realisiert die Verbindung zwischen den Netzwerken des Bergwerks und der Konzerngesellschaften. ⑤ Auf der Grundlage von GIS und anderen Technologien Entwicklung einer integrierten Datenspeicher- und -verarbeitungsplattform für die Identifizierung, Vorhersage und Frühwarnung vor größeren Gefahren in Kohlebergwerken; in Verbindung mit neuen Kommunikationstechnologien Erforschung moderner Unternehmensmanagementsysteme und Managementmodelle, die mit der Informatisierung kompatibel sind, um die Informationstechnologie schnell, in Echtzeit und intuitiv voll auszuschöpfen. ⑥ Für praktische Anwendungen in Kohlebergwerken, Entwicklung einer speziellen Konfigurationssoftware-Plattform für Kohlebergwerke, um Kommunikationskonfiguration, Datenbankkonfiguration, Tabellenkonfiguration, Kurvenkonfiguration, Konfiguration animierter Grafiken, Konfiguration echter dreidimensionaler Grafiken, Konfiguration der Positionierung von Untertagepersonal, Konfiguration von Lagergruppen, Konfiguration der Datenverarbeitung, Sprachkonfiguration, Bildkonfiguration und Konfiguration von Frühwarnplänen zu realisieren.
2 Einführung eines Datenübertragungssystems zwischen der Konzerngesellschaft und dem Bergwerk Qianjiaying
Das Informationskontrollzentrum der Kailuan (Group) Company ist das Zentrum, in dem das interne Netzwerk der Gruppe und die von den einzelnen Bergwerken benötigten hochgeladenen Informationen gesammelt werden. Es ist mit Hosts und Servern ausgestattet, die ein internes LAN bilden. Das Konzern-LAN und die einzelnen Teilnetze der Bergwerke haben unterschiedliche IP-Adressen und können über das interne Netzwerk des Konzernunternehmens mit jedem Teilnetz der Bergwerke verbunden werden. Das Übertragungssystem besteht aus einem Gigabit-Glasfaser-Ethernet-Ringnetz. Entsprechend den tatsächlichen physikalischen Verteilungsmerkmalen der einzelnen Systeme im Bergwerk wird eine duale Ringnetzstruktur (übertägiges Ringnetz und untertägiges Ringnetz) mit zwei redundanten und baumförmig verzweigten Netzwerken aufgebaut, die den Merkmalen des Bergwerks entspricht, um Multi-Netzwerk-Integrationskanäle zu erreichen, die gemeinsam genutzt werden, um schnelle und stabile umfassende Automatisierungsnetzwerkkanäle zu schaffen. Durch das Gigabit-Glasfaser-Ringnetz bietet es nahe gelegene Netzwerkschnittstellen für verschiedene Subsysteme und Geräte, die am System beteiligt sind, einen ungehinderten Hochgeschwindigkeitsübertragungskanal für die zentralisierte Fernüberwachung und -steuerung des Systems und bildet Zweige des Netzwerks durch Verzweigungsbäume, um das System Die Erweiterung bietet unbegrenzten Raum.
2.1 Funktionelle Merkmale des Übertragungssystems
Basierend auf 10OOM Industrial Ethernet, realisiert es die gleichzeitige Übertragung von Sprache, Daten, Video und anderen Signalen in einem Glasfaserkern und ermöglicht so eine Drei-in-Eins-Datenkommunikation; es verwendet Netzwerk-Redundanztechnologie, um sich an die raue Umgebung von Kohlebergwerken anzupassen; mit der Netzwerkplattform als Kern, integriert Echtzeit-Datenströme gemäß einheitlicher Datenstandards, verfügt über ein einheitliches Datenlager und eine integrierte Programmierkonfiguration und hat starke Sicherheitsmechanismen wie Identitätsauthentifizierung, Autorisierung und Verschlüsselung.
2.2 Strukturdiagramm des Plattformnetzes
Da zwischen dem Unternehmen der Kailuan-Gruppe und dem Bergwerk Qianjiaying eine große Entfernung besteht und das Unternehmen der Gruppe eine große Anzahl von Datenabfragen zum Bergwerk hat, stellt dies höhere Anforderungen an die Qualität und die Bandbreite der Netzwerkkommunikation zwischen dem Unternehmen der Gruppe und den Zweigbergwerken. Erfordernis. Derzeit ist eine dedizierte Kommunikationsverbindung zwischen dem Konzernunternehmen und dem Bergwerk Qianjiaying eingerichtet worden. Für dieses Projekt ist es nicht erforderlich, ein separates Netz zu errichten und zusätzliche Datenaustauschgeräte zu installieren.
2.3 Integration verschiedener Überwachungs- und Steuerungsnetzwerke und Ethernet
Da das Strahlrohrüberwachungssystem und das Sicherheitsüberwachungs- und -steuerungssystem bereits ausgereifte Systeme in den Bergwerken sind, muss die Softwareplattform lediglich Daten aus den Datenbanken der beiden Systeme über Schnittstellen im Bodennetz lesen. Das Dachdrucküberwachungssystem und das hydrologische Überwachungssystem laden die Überwachungsdaten der Unterstationen über die gesamte Netzwerkplattform über die Datenkonvertierungsschnittstelle hoch und ermöglichen so eine Online-Überwachung in Echtzeit. Selbst die manuell erfassten Daten können über die Schnittstelle hochgeladen und rechtzeitig analysiert werden, um die Verzögerung so gering wie möglich zu halten. Das System ist in Abbildung 1 dargestellt.
Wenn α auf 3 gesetzt wird, wird die höchste Positionierungsgenauigkeit erreicht, und der durchschnittliche Positionierungsfehler beträgt 3,1283 m. Der verbesserte gewichtete Zentroid-Positionierungsalgorithmus mit Korrektur der virtuellen Knoten erreicht die höchste Positionierungsgenauigkeit, wenn α auf 2 gesetzt wird, und der durchschnittliche Positionierungsfehler beträgt 2,8114 m. Anhand der drei oben genannten Situationen lässt sich erkennen, dass sich der Wert von α ändert, wenn sich die Breite des Tunnels ändert, um die höchste Positionierungsgenauigkeit zu erzielen; dieser Wert kann durch Experimente ermittelt werden. Der Vergleich der beiden Algorithmen zeigt, dass der verbesserte gewichtete Zentroid-Positionierungsalgorithmus, der auf der Korrektur virtueller Knoten basiert, den durchschnittlichen Positionierungsfehler um 13,86% im Vergleich zum modifizierten gewichteten Zentroid-Positionierungsalgorithmus reduziert, wenn die beiden Algorithmen die höchste Positionierungsgenauigkeit bei drei verschiedenen Fahrbahnbreiten erreichen. 13,18%, 10,13%.