[发明专利]一种基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制方法及系统

说明书

本发明提出一种基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制方法及系统，属于煤矿井下泵房智能排水技术领域，包括：基于历史采集的矿井泵房运行数据，构建智能分析数学模型，通过智能分析数学模型分析出水泵累计运行时间、排水效率、吨水百米电耗、矿井涌水量等数据，同时结合矿井用电避峰填谷方案，对泵房所有水泵进行综合评分排名，计算并给出最优的排水方案。通过排水方案作出排水调度计划指令。本发明通过对矿井排水涌水量、用电量的综合评测，实现了水仓液位的平衡协调控制，达到最大程度的避峰填谷，大大降低了排水电耗，提高了排水效率，提升了煤炭生产企业的节能经济效益。

技术领域

本申请实施例涉及煤矿井下泵房智能排水技术领域，具体而言，涉及一种基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制方法及系统。

背景技术

矿井排水系统是煤矿大型设备的一个重要组成部分，其正常运行与否直接关系到整个矿井的安全生产。该系统一般由若干排水泵、配套电机和排水管路组成，统一安置于井底中央泵房内。该系统具有可靠性要求高，耗电量大，启泵、停泵操作繁琐等一系列特点。随着控制理论、自动化技术的迅速发展，PLC控制模块广泛应用于矿井排水系统，并实现了自动化控制。但是目前煤矿井下排水系统存在自动化程度低，系统控制方式落后，耗电量大、排水效率低等缺点。故如何提高矿井排水系统的智能化控制程度，做到科学运行、管理，且满足煤矿生产调度综合自动化的要求，便成了急需解决的问题。

发明内容

本申请实施例在于提供一种基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制方法及系统，旨在解决煤矿井下排水系统自动化程度低，系统控制方式落后，耗电量大、排水效率低的问题。

本申请实施例第一方面提供一种基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制方法，包括：

基于历史采集的矿井泵房运行数据，构建智能分析数学模型，其中，矿井泵房数据至少包括所述矿井内每一台水泵的运行数据；

实时采集矿井下水仓水位和矿井泵房运行数据；

当矿井下水仓水位小于预设水位预警下限值时，通过通讯模块发送报警指令到报警模块，并同时通过通讯模块发送停泵指令给智能控制模块，智能控制模块执行停泵指令；

当矿井下水仓水位在预设水位预警下限值和预设水位极限值之间时，将矿井泵房运行数据输入智能分析数学模型，智能分析数学模型生成矿井泵房内每一台水泵的综合评分排名，根据每一台水泵的综合评分排名生成智能排水方案；

发送智能排水方案至智能控制模块，智能控制模块按照智能排水方案控制矿井泵房内每一台水泵的运行。

可选地，基于历史采集的矿井泵房运行数据，构建智能分析数学模型，包括：

获取预设第一时间内矿井泵房内每一台水泵的运行累计时间；

从历史采集的矿井泵房运行数据中获取有效采样数据，其中，有效采样数据为在预设第一时间内，运行累计时间超过预设第二时间的有效运行水泵中每一台水泵的排水时的水泵电压、水泵电流和瞬时流量；

基于有效采样数据，计算得到有效运行水泵中每一台水泵的运行效率；

基于有效运行水泵中每一台水泵的运行效率，计算出有效运行水泵中每一台水泵的吨水百米电耗；

基于有效运行水泵中每一台水泵的吨水百米电耗，计算出有效运行水泵中每一台水泵的运行状态值；

基于有效运行水泵中每一台水泵的运行状态值，生成有效运行水泵中每一台水泵的综合评分排名，根据有效运行水泵中每一台水泵的综合评分排名生成智能排水方案。

本申请第二方面提供一种基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制系统，系统用于执行本申请第一方面提供的基于大数据分析的矿井泵房智能排水控制方法；系统包括采集模块、通讯模块、服务器、智能分析模块、智能控制模块、报警模块、打印模块、HMI人机交互模块；