[发明专利]检测煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常的方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下实时监测的技术领域，具体是一种检测煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常的方法。

背景技术

煤矿安全监控系统是煤矿中广泛使用的一种监控设备，主要用于监测煤矿井下的各种环境和设备状态，发现瓦斯超限时进行断电控制，发现其他异常时进行报警和断电控制。目前的煤矿安全监控系统对（CH4、CO、风速等）模拟量信号异常的判别方法主要是量值超过或低于一定值（称为超限报警）。这些方法都是基于单个传感器单纯以测量值的大小为判别依据的，对于煤矿监控系统使用中的另外一些异常（使用异常）不能发现。例如：中国专利申请200510017856.0公开了一种矿井瓦斯防治用多系统信息综合显示的一种方法，其中提出的辨识判断单元的其特征是：指标体系包括不同环境条件的瓦斯浓度控制指标、临界值指标、CO浓度指标，氧气浓度指标、温度指标、风速指标等，该方法属于超限报警方法。中国专利申请200710113902.6公开的判别异常的模型也属于常规的超限报警模式。

中国专利申请:200910306338.9公开了一种非超限原理的模拟量传感器报警方法，其可以发现不按规定使用的情况,比如传感器不放置在规定的位置,用异物阻挡探头检测口等。但该文献公开的“非超限原理的监测数据正常表现模型”的类型较少，不能全面反映煤矿的实际情况,且应用时需要根据现场情况建立模型，建模比较复杂,故而其实用性需进一步提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用方便、实用性较强的检测煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测煤矿监控系统中的瓦斯量（瓦斯）监测信息异常的方法，其包括：在煤矿井下的没有新风加入的同一巷道中沿风流方向分布有多个瓦斯传感器，正常情况下应符合:风流上游处的瓦斯传感器某一时间段内测得的最小值≤风流下游处的瓦斯传感器在延时t₀后同样长度的时间段内测得的最小值，其中t₀为风流平移时间，等于两个瓦斯传感器之间的距离除以风速；若不满足该条件并达到达一定时间，则判断为煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常并发出报警。

进一步，所述检测煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常的方法，还包括：在煤矿井下的同一巷道中，在工作面下游的多个瓦斯传感器沿风流方向分布，一时间段内各瓦斯传感器的测量值中的最大值与最小值的差值记为极差值D，正常情况下应符合：邻近工作面处的瓦斯传感器测得的第一极差值D1大于远离工作面处的瓦斯传感器在延时t₀后在同样长度的时间段内测得的第二极差值D2；其中t₀为风流平移时间，t₀等于所述两个瓦斯传感器之间距除以风速；若不满足该条件并达到一定时间，则判断为煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常并报警。

进一步，所述检测煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常的方法，还包括：在煤矿井下的没有新风加入的同一巷道中工作面下游的两个瓦斯传感器的测量值之间的相关性符合：风流上游处的瓦斯传感器在第一时间段内的一组测量值与风流下游处的瓦斯传感器在第二时间段内的一组测量值之间的相关性指标                                                大于一设定值；

若不满足该条件并达到一定时间，则判断为煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常并发出报警；

其中：所述第一、第二时间段的时间差为风流平移时间t₀，该风流平移时间t₀为两个瓦斯传感器之间的距离与风速的比值。

所述相关性指标根据概率论中计算两组随机变量相关系数的公式计算：

其中:X、Y分别为两个瓦斯传感器测量的二组测量值, 其中：E（X）表示变量X的数学期望，E（Y）表示变量Y的数学期望。

所述测量值是指各瓦斯传感器在一定时间内的多个测量数值的平均值。

本发明具有积极的效果：（1）本发明的检测煤矿监控系统中的瓦斯量监测信息异常的方法，具体是建立 “非超限原理的监测数据正常表现模型”，即：没有新风流加入的同一条巷道中，沿风流方向分布的各瓦斯传感器在同一气流段内测得的一定时间内的最小值沿着风流方向不会减小；其原理是：井下空气随风流沿路还会有巷道煤壁里的瓦斯冒出，所以下游的瓦斯会多于上游的瓦斯，又由于瓦斯从煤壁涌出后瓦斯气团随风流从不均匀向均匀变化的过程，所以同一团风流中瓦斯浓度的最小值是不会降低的。本发明为煤矿监控系统提供了一种新的检测异常的方法，扩大了系统的功能，也进一步提高了系统的可靠性。

附图说明