[发明专利]煤矿井下多系统融合联动控制关系配置方法以及联动智能网关

说明书

本发明公开了一种煤矿井下多系统融合联动控制关系配置方法以及联动智能网关，采用数据交换格式JSON进行描述，融合联动配置信息；智能网关，包括独立网关和虚拟网关两种，根据所述的融合联动配置信息，连接各测点算子。本方法采用自我描述性语言生成的融合联动关系，具有算术、逻辑、延时等复杂嵌套运算规则，有力支撑了井下各类复杂融合联动控制模型的建立。本发明融合联动配置逻辑方法，把各业务传感节点、执行机构、报警装置、人员位置和应紧广播等有效的组织和关联在一起，解决井下多系统融合联动的问题。

技术领域

本发明涉及多系统联动控制方法，尤其涉及一种煤矿井下多系统融合联动控制关系配置方法以及联动智能网关。

背景技术

2016年，国家煤矿安全监察局科技装备司发布的《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》提出了多系统融合和应急联动控制的功能，要求促进安全监测监控多元融合和信息共享，提高煤矿安全预测预警水平，解决井下系统之间相互并存、独立所带来的成本、管理、维护、安全、数据共享等诸多问题。其中的2条要求如下：

1)支持多网、多系统融合

实现井下有线和无线传输网络的有机融合、监测监控与GIS技术的有机融合。

多系统的融合可以采用地面方式，也可以采用井下方式。鼓励新安装的安全监控系统采用井下融合方式。在地面统一平台上必须融合的系统：环境监测、人员定位、应急广播，如有供电监控系统，也应融入。其它可考虑融合的系统：视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等。

2)应急联动

在瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员定位等系统的应急联动。

方案发布后，很多厂家在新升级的安全监控系统中,主要提出了2种系统融合方法，一种是研制地面计算机软件平台，软件平台通常在监控系统软件中实现的，通过制定第三方融合协议，将人员定位系统数据、应急广播系统进行关联，通过地面发送指令进而实现融合与联动，缺点是执行周期长，且当主干网络或监控主机发生故障时执行命令得不到保障。另一种是研制煤矿井下融合分站或“一网一站”，在分站接口和通信链路上进行融合，使不同类型和不同接口的传感设备统一接入融合分站，进而通过以太网络与各自的监控主机通信，缺点是这种形态上的融合分站都只是起了一个数据转发的功能，逻辑上各自监控系统相对独立，数据仍束缚在子系统中，未实现数据共享和系统融合，无法实现紧急情况下的应急联动，对煤矿安全预警形成了制约。

参考文献：

王启峰.煤矿安全监控多系统井下融合方法[J].工矿自动化，2017，43(2)：7-10.

汪丛笑.煤矿安全监控系统升级改造及关键技术研究[J].工矿自动化，2017，43(2)：1-6.

贺耀宜，王海波.基于物联网的可融合性煤矿监控系统研究[J].工矿自动化，2019，45(8):13-18.

发明内容

本发明第一个目的是提供一套煤矿井下多系统融合联动控制关系配置方法，本方法采用自我描述性语言生成的融合联动关系，具有算术、逻辑、延时等复杂嵌套运算规则，能够进行更复杂的多层次逻辑运算，且易于阅读和扩展，有力支撑了井下各类复杂融合联动控制模型的建立。

具体为：采用数据交换格式JSON进行描述，融合联动配置信息：

model数组，包括logic数组，target数组；logic数组的每个元素为运算对象，运算对象里包含point算子、delay延时时间、operation运算符3个元素，作为运算对象前后连接，组合成数学公式，

运算对象有3种类型：真实测点算子、常数项、嵌套算子，其中嵌套算子相当于一个算数中的括号，内部又可包括测点算子、常数算子、嵌套算子；运算符为二目运算符，使用第2个运算对象中的运算符，即整个数组中，忽略了首个运算对象的运算符；