[发明专利]基于实时工业网络矿山用水平衡故障快速补偿方法

说明书

本发明属于矿山用水平衡监测控制技术领域，尤其是涉及一种基于实时工业网络矿山用水平衡故障快速补偿方法，其特征在于，通过实时监测矿山用水管网运行状态，基于GIS系统以保障矿山用水管线出现故障时能快速进行诊断并恢复其生产用水量，提高矿山用水平衡快速响应能力；步骤一：对矿山生产用水运行状况进行监控，生成矿山用水平衡图，实现用水管线数据流的隔离与通讯；构建三维空间点阵，生成矿山用水管线的三维序列；步骤二：断定管线故障，生成最优接通管线；故障得到恢复。本发明有效地反映了矿山用水管线的故障点及快速恢复工况特征，解决了矿山用水故障水平衡难以调配问题，减少了故障点恢复时间，提高了矿山用水平衡可靠性。

技术领域

本发明属于矿山用水平衡监测控制技术领域，尤其是涉及一种基于实时工业网络矿山用水平衡故障快速补偿方法。

背景技术

矿山用水平衡安全稳定运行，确立管线信息的完整性，水平衡图的合理调配，用水流量的安全调节，是矿山安全用水的关键技术指标。申请号201721758064.3实用新型专利“一种矿山排水监控控制系统”，提供了一种排水联网监测与控制方法。申请号201721456370.1实用新型专利“一种选矿废水回用供水系统”提供一种能够进行自动灌泵，提高自动化程度、降低人工费用的选矿废水回用供水系统。它包括尾矿水池，回用水池，用于把尾矿水池内水泵送到回用水池的水泵，与水泵进口相通的密闭引水罐上部设置有排气阀，用于向引水罐泵水的潜水泵位于尾矿水池内，潜水泵出口与引水罐相通的注水管路上设置注水阀，水泵出口与回用水池相连的供水管路上设置止回阀。上述的选矿废水回用供水系统，用于控制排气阀、注水阀、止回阀动作的PLC控制器与排气阀、注水阀、止回阀电连接，用于检测回用水池内液位高度的液位计的输出接PLC控制器，PLC控制器与潜水泵、水泵电连接以控制潜水泵、水泵的启停。对于选矿废水回用供水系统在提高自动化、降低费用等方面提出了一种自动控制方法。《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》2018年第9期“基于Sobol序列的防尘供水管网系统可靠性分析”，相关内容为：为研究矿山井下防尘供水管网系统的可靠性,综合考虑供水管网系统功能及其结构，引入流可靠度和基于阈级的单元重要度的概念，结合供水管网路径重要度和连通率，将解析法和模拟法相结合，建立矿井防尘供水管网系统可靠性计算模型，并利用Sobol序列替代伪随机数序列的拟蒙特卡罗法对供水管网系统的可靠度进行解算。将求解模型应用于开滦集团某煤矿防尘供水管网系统可靠性分析。研究结果表明：组件阈级越低，其重要度就越高，对整个供水管网的影响程度越高；在管网系统可靠性求解模拟中，与伪随机数序列相比，Sobol序列的解算结果具有更高的精准度和稳定性，收敛速度更快。文献对建立矿井防尘供水管网系统可靠性进行了分析与建模。《山西焦煤科技》2013年第9期“矿山供水管网无线监控系统设计”提出PLC作为管网数据采集和处理中心，监测实时性强，为了保障矿山供水的稳定性和可靠性，结合矿井供水管网的分布情况，研究了一套供水管网无线监控系统。该系统包括监控分站、监控总站及控制中心，采用PLC作为数据采集和处理中心，通过数传电台进行远距离数据无线传输和通信，可实现整个矿山供水管网的数据实时监测和可靠控制。《机械管理开发》2015年第2期“矿山供水管网远程无线监测系统研究”提出了针对矿山供水管网参数多、不易测量的问题,设计了远程无线监测系统。采用SIEMENS PLC作为采集控制单元,扩展了模拟量采集模块,采集压力、流量、电流等信号,通过RS485接口实现与数传电台的通信,依靠以太网模块实现数据共享。研究表明该方案可以很好地解决矿山供水管网监测技术问题。中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司胡平等在《工业控制计算机》2016年10月“选矿厂水平衡控制系统的研究”相关内容为：山东华联矿业有限公司采用了选矿厂水平衡控制系统，系统的软件采用西门子监控组态软件WinCC 7.0和PLC编程软件STEP7。工业控制组态软件WinCC 7.0用于人机界面的编写，PLC编程软件STEP7用于系统PLC硬件配置、参数设置、通信定义和控制程序的编写。