[01400876]矿井通风系统在线监测与智能控制技术

课题由三个子项目构成：国家自然科学基金项目《井下密闭空间爆炸风险动态定量化评估模型》项目号：（51304203）;江苏省重点产业计划项目《矿山通风安全与节能智能测控关键技术研发》（项目号：BE2016046）;科技部支撑计划项目《矿井爆炸危险性实时监测预警技术》子课题,（编号2013BAK06B08）。 本项目以实现通风系统参数自动监测、数据自动采集技术为基础,开展了基于大数据分析的矿井通风系统智能监测与控制技术,具体包括：通风系统最优监测技术理论与方法,提出了全风网监测方法,通过在通风网络的余玄分支、测风站及其他辅助地点安装风速传感器,实现系统的无盲区布置监测技术;提出了全矿井通风阻力实时监测方法,实现集约化矿井全矿井通风阻力实时、动态监测,开发了一种用于矿井通风阻力测定的测点编码方法;基于海量监测数据的通风系统安全评价与预警技术研究,提出了依据风量监测数据的“随机模拟法”对通风系统进行总体可靠性进行评价,解决以往仅仅依靠单次离散观测结果而进行的“静态评价技术”的局限性;提出了针对集约生产矿井的通风系统健康指数综合评价方法,开发了基于HHT信号处理和特征提取,结合人工智能方法研究提出了矿井主通风机综合故障预警和诊断技术;采用融合RS-SVM理论开发了矿井通风系统预警机制,提取高效集约化矿井热动力灾害前兆及预警参数及完成相关算法;通风系统实时状态仿真及智能控制技术研究,开发了巷道风阻参数自调整的验证矿井通风系统状态的方法;开发了矿井通风系统自动调节系统;首次提出主通风机热备用的概念,发明了基于动叶可调的煤矿主通风机不停风倒机方法;在煤矿行业首次引入PLC的硬冗余和软冗余技术;开发了VentGIS矿井通风状态模拟系统软件,实现了矿井通风系统可视化仿真与管理。将自动化监测技术、控制工程方法、大数据挖掘理论等与矿山通风工程相结合,成果显著,授权或申请发明专利7项,软件著作权3项,发表学术论文20余篇,其中SCI检索5篇,EI检索13篇。 为我国通风工程了原创性实用技术,推进了矿山通风工程的自动化程度,并大大减少了人工时间,极大的缩短了风流不稳定的时间,提高了通风可靠性。项目成果已在山西潞安、贵州黔西、河南平顶山和江苏徐州等地10多对矿井成功应用。 本项目曾获多项科技奖励,煤矿通风系统生产过程安全保障技术项目在2015年获得了由国家安全生产监督管理总局颁发的第六届安全生产科技成果奖三等奖;矿井主要通风机不停风倒机控制研究与实现的项目获得了2011年由中国煤炭工业协会颁发中国煤炭工业协会科技进步二等奖;矿井主要通风机不停风倒机控制研究与实现的项目获得了2010年由河南省工信厅授予河南省工信厅科技进步奖一等奖。