[发明专利]一种瓦斯抽采智能决策调控方法及调控平台

说明书

本发明公开了一种瓦斯抽采智能决策调控方法，以单个钻孔为分析对象，阀门开度为决策变量，其中具体方法包括基础抽采数据采集、数据训练及调控模型构建、模型预测、钻孔调控；瓦斯抽采智能调控依托瓦斯抽采智能决策与调控平台，针对抽采安装的控制阀门作为钻孔调控设备，采用PLC控制和计算机组态软件Wincc相结合的方式，实现在地面对控制阀门开度的远程智能控制，同时亦可实现单孔抽采效果评价，从而大幅度提高瓦斯抽采系统的安全性和高效性。

技术领域

本发明属于瓦斯抽采技术领域，涉及一种瓦斯抽采智能决策调控方法。

本发明还涉及一种瓦斯抽采智能决策调控平台。

背景技术

目前瓦斯抽采过程中负压调控依赖人工经验，无法根据抽采对象的变化实时动态优化调节，研究未能构建实时展示瓦斯抽采关键参数的瓦斯智能决策调控平台，无法实现对瓦斯抽采过程的有效监控，更无法实现瓦斯抽采的智能化决策与控制，瓦斯抽采智能化水平有待进一步提高。为了应对瓦斯抽采过程存在的问题，需对负压精准控制，解决上述问题的根本途径是确定合理调控流程，实现精准化抽采，即通过抽采系统数据监测、预测算法和智能控制，对抽采工况参数实时智能调控，提高瓦斯抽采效率，保障抽采安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种瓦斯抽采智能决策调控方法，解决传统瓦斯抽采方法中存在的瓦斯抽采调控过于依赖人工和经验的问题。

本发明的另一个目的是提供一种瓦斯抽采智能决策调控平台。

本发明所采用的第一个技术方案是，一种瓦斯抽采智能决策调控方法，以阀门开度为决策变量，具体方法包括基础抽采数据采集、数据训练及SVR模型构建、SVR模型预测、基于SVR模型的钻孔调控流程；采用PLC控制和计算机组态软件Wincc相结合的方式，即本发明的方法嵌于由PLC控制和计算机组态软件Wincc相结合的调控平台内，实现在地面对控制阀门开度的远程智能控制，最终实现抽采达标。

本发明的特点还在于：

其中基础抽采数据采集具体包括目标工况中的各参数采集，包括抽采时间、流量、浓度，参数采集频率为每15min一次，按固定频率采集后存入相应数据库；

其中数据训练及SVR模型构建用于确定模型指标参数，通过预测准确度、均方误差MSE、决定系数R2指标对模型预测效果进行评估进而对模型参数进行优化调整，完成SVR模型构建；

其中SVR模型预测，包含目标工况的输入及被控量的输出，被控量的输出为阀门开度，其中负压与阀门开度的关系由现场测试得出，阀门采用PLC电动控制阀；

其中基于SVR模型的钻孔调控流程包括调控策略、约束条件、判识流程；

其中调控策略具体包括：抽采进行至第n天，此时在数据库中已存储有前n-1天的数据t_i、C_i、Q_i、P_i(i＝1、2、3L n-1)；t_i-数据库中已存抽采时间数据；C_i为数据库中已存抽采浓度数据；Q_i为数据库中已存抽采流量数据；P_i为数据库中已存抽采负压数据；i＝1、2、3L n为天数，若此时触发调控条件，则借助数据库中相应数据，以抽采时间、浓度及流量参数作为模型输入量，抽采负压作为模型输出量，对支持向量回归模型SVR进行训练；