專利名稱：監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦井下實時監(jiān)測的技術領域，具體是一種監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法。
背景技術：
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦中廣泛使用的一種監(jiān)控設備，主要用于監(jiān)測煤礦井下的各種環(huán)境和設備狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)瓦斯超限時進行斷電控制，發(fā)現(xiàn)其他異常時進行報警和斷電控制。目前的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對(CH4、C0、風速等)模擬量信號異常的判別方法主要是量值超過或低于一定值(稱為超限報警)。這些方法都是基于單個傳感器單純以測量值的大小為判別依據(jù)的，對于煤礦監(jiān)控系統(tǒng)使用中的另外一些異常(使用異常)不能發(fā)現(xiàn)。例如中國專利申請200510017856. 0公開了一種礦井瓦斯防治用多系統(tǒng)信息綜合顯示的一種方法，其中提出的辨識判斷單元的其特征是指標體系包括不同環(huán)境條件的瓦斯?jié)舛瓤刂浦笜恕⑴R界值指標、CO濃度指標，氧氣濃度指標、溫度指標、風速指標等，該方法屬于超限報警方法。 中國專利申請200710113902. 6公開的判別異常的模型也屬于常規(guī)的超限報警模式。中國專利申請200910306338. 9公開了一種非超限原理的模擬量傳感器報警方法，其可以發(fā)現(xiàn)不按規(guī)定使用的情況，比如傳感器不放置在規(guī)定的位置，用異物阻擋探頭檢測口等。但該文獻公開的“非超限原理的監(jiān)測數(shù)據(jù)正常表現(xiàn)模型”的類型較少，不能全面反映煤礦的實際情況，且應用時需要根據(jù)現(xiàn)場情況建立模型，建模比較復雜，故而其實用性需進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種應用方便、實用性較強的監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，其包括在煤礦井下的沒有新風加入的同一巷道中工作面下游的兩個瓦斯傳感器的測量值之間的相關性符合風流上游處的瓦斯傳感器在第一時間段內(nèi)的一組測量值與風流下游處的瓦斯傳感器在第二時間段內(nèi)的一組測量值之間的相關性指標 r大于一設定值；若不滿足該條件并達到達一定時間，則判斷為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常并發(fā)出報警；其中所述第一、第二時間段的時間差為風流平移時間、，該風流平移時間、為兩個瓦斯傳感器之間的距離與風速的比值。進一步，所述檢測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，還包括在煤礦井下的沒有新風加入的同一巷道中沿風流方向分布有多個瓦斯傳感器，正常時應符合風流上游處的瓦斯傳感器某一時間段內(nèi)測得的最小值<風流下游處的瓦斯傳感器在延時t ^ 后同樣長度的時間段內(nèi)測得的最小值，其中、為風流平移時間，、等于兩個瓦斯傳感器之間的距離除以風速；若不滿足上述條件并達到一定時間，則判斷為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常并發(fā)出報警。
進一步，所述檢測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，還包括在煤礦井下的同一巷道中，在工作面下游的多個瓦斯傳感器沿風流方向分布，一時間段內(nèi)各瓦斯傳感器的測量值中的最大值與最小值的差值記為極差值D，則正常情況下應符合鄰近工作面(即瓦斯主要涌出點)處的瓦斯傳感器測得的第一極差值Dl大于遠離工作面處的瓦斯傳感器在延時^后在同樣長度的時間段內(nèi)測得的第二極差值D2 ；若不滿足該條件并達到一定時間，則判斷為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常并報警。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明的監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，具體是建立“非超限原理的監(jiān)測數(shù)據(jù)正常表現(xiàn)模型”，即沒有新風流加入的同一巷道中工作面下游多個瓦斯傳感器之間測量值之間的相關性應符合上游傳感器測量值和下游傳感器測量值之間的相關性指標〉某值。由于兩個瓦斯傳感器測出的瓦斯?jié)舛戎岛蛥^(qū)域瓦斯涌出量及風流風量存在著直接的關聯(lián)，在兩個瓦斯傳感器之間沒有新風流入時， 兩個瓦斯傳感器對應的區(qū)域瓦斯涌出量主要都是工作面的瓦斯涌出量(巷道中的瓦斯涌出量比例相對較低)，兩個傳感器的測量值之間必然存在相關性。通過這一技術，不僅可以發(fā)現(xiàn)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)使用中不按規(guī)定使用的情況，也可以發(fā)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常(比如兩個瓦斯傳感器之間的巷道中出現(xiàn)異常的瓦斯涌出點)的情況。本發(fā)明為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)提供了一種新的檢測異常的方法，擴大了系統(tǒng)的功能，也進一步提高了系統(tǒng)的可靠性。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結(jié)合附圖， 對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中 圖1為實施本發(fā)明的監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法時各瓦斯傳感器的分布示意圖。
具體實施例方式(實施例1)
在煤礦井下的沒有新風加入的同一巷道中工作面下游的兩個瓦斯傳感器的測量值之間的相關性符合風流上游處的瓦斯傳感器在第一時間段(該時間段的長度為1-8小時之間的任意值)內(nèi)的一組測量值(每個測量值為1-10分鐘內(nèi)的平均值)與風流下游處的瓦斯傳感器在第二時間段內(nèi)的測量值之間的相關性指標r大于一設定值；若不滿足該條件并達到達一定時間，則判斷為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常并發(fā)出報警；
其中所述第一、第二時間段的時間長度相同，第一、第二時間段起始點的時間差為風流平移時間、，該風流平移時間、為兩個瓦斯傳感器之間的距離與風速的比值。如圖1，在工作面、回風巷兩個位置設置第一瓦斯傳感器Tl、第二瓦斯傳感器T2，工作面為煤礦瓦斯的主要涌出點。所述相關性指標Γ根據(jù)概率論中計算兩組隨機變量相關系數(shù)的公式計算
權利要求
1.一種監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，其特征在于在煤礦井下的沒有新風加入的同一巷道中工作面下游的兩個瓦斯傳感器的測量值之間的相關性符合風流上游處的瓦斯傳感器在第一時間段內(nèi)的一組測量值與風流下游處的瓦斯傳感器在第二時間段內(nèi)的一組測量值之間的相關性指標 r大于一設定值；若不滿足該條件并達到一定時間，則判斷為煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常并發(fā)出報警；其中所述第一、第二時間段的時間差為風流平移時間、，該風流平移時間、為兩個瓦斯傳感器之間的距離與風速的比值。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，其特征在于所述相關性指標r根據(jù)概率論中計算兩組隨機變量相關系數(shù)的公式計算P(X2) [E(xyf ^E(Y2) - [E(T)]2其中X、Y分別為兩個瓦斯傳感器測量的二組測量值，其中Ε (χ)表示變量χ的數(shù)學期望，E (Y)表示變量Y的數(shù)學期望。
3.根據(jù)權利要求1所述的檢測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，其特征在于所述測量值是指各瓦斯傳感器在一定時間內(nèi)的多個測量數(shù)值的平均值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的瓦斯量監(jiān)測信息異常的方法，其包括沒有新風加入的同一巷道中工作面下游的兩個瓦斯傳感器的測量值之間的相關性符合風流上游處的瓦斯傳感器在第一時間段內(nèi)的測量值與風流下游處的瓦斯傳感器在第二時間段內(nèi)的測量值之間的相關性指標大于一設定值；若不滿足該條件并達到達一定時間，則發(fā)出報警；在兩個個瓦斯傳感器之間沒有新風流入時,兩個瓦斯傳感器對應的區(qū)域瓦斯涌出量主要都是工作面的瓦斯涌出量(巷道中的瓦斯涌出量比例相對較低)，兩個傳感器的測量值之間必然存在相關性。通過這一技術，不僅可以發(fā)現(xiàn)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)使用中不按規(guī)定使用的情況，也可以發(fā)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況。
文檔編號E21F17/18GK102155265SQ20111007679
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者屈世甲, 鄒哲強 申請人:中煤科工集團常州自動化研究院, 天地(常州)自動化股份有限公司